TWI690695B - 黑體輻射源 - Google Patents
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Abstract
本發明涉及一種黑體輻射源，該黑體輻射源包括一黑體輻射腔，該黑體輻射腔具有一內表面，其中，所述黑體輻射腔的內表面設置有一奈米碳管結構，所述奈米碳管結構包括：一第一奈米碳管層，所述第一奈米碳管層貼合設置於所述黑體輻射腔的內表面，所述第一奈米碳管層包括複數第一奈米碳管，所述複數第一奈米碳管的延伸方向基本平行於所述第一奈米碳管層的表面；一第二奈米碳管層，所述第二奈米碳管層包括複數第二奈米碳管，所述複數第二奈米碳管的延伸方向基本垂直於所述第一奈米碳管層的表面，且所述複數第二奈米碳管的一端與所述第一奈米碳管層接觸設置；及複數第三奈米碳管，所述複數第三奈米碳管纏繞在所述第一奈米碳管和所述第二奈米碳管之間。
Description
本發明涉及一種黑體輻射源，尤其涉及一種腔式黑體輻射源。
隨著紅外遙感技術的快速發展，紅外遙感被廣泛應用於軍事領域和地球勘探、天氣預報、環境監測等民用領域。然而所有的紅外探測儀器均需要經過黑體標定後方可使用，黑體作為標準輻射源，其作用日益突出，黑體的發射率越高，其標定紅外探測儀器的精度越高。其中，腔式黑體的有效發射率主要取決於黑體腔的開口大小、黑體腔的形狀、黑體腔內表面材料的發射率及腔內的等溫程度等諸多條件。是以，選擇高發射率的腔內表面材料，對獲得高性能的黑體輻射源具有重要的意義。
確有必要提供一種腔式黑體輻射源，該腔式黑體輻射源的腔內表面材料為奈米碳管。
一種黑體輻射源，該黑體輻射源包括一黑體輻射腔，其中，所述黑體輻射腔的內表面設置有一奈米碳管結構，所述奈米碳管結構包括：一第一奈米碳管層，所述第一奈米碳管層貼合設置於所述黑體輻射腔的內表面，所述第一奈米碳管層包括複數第一奈米碳管，所述複數第一奈米碳管的延伸方向基本平行於所述第一奈米碳管層的表面；一第二奈米碳管層，所述第二奈米碳管層包括複數第二奈米碳管，所述複數第二奈米碳管的延伸方向基本垂直於所述第一奈米碳管層的表面，且所述複數第二奈米碳管的一端與所述第一奈米碳管層接觸設置；及一第三奈米碳管層，所述第三奈米碳管層設置於所述第一奈米碳管層的表面，所述第三奈米碳管層包括複數第三奈米碳管，所述複數第三奈米碳管纏繞在所述第一奈米碳管和所述第二奈米碳管之間。
與先前技術相比，本發明提供的黑體輻射源的黑體輻射腔內表面設置有一奈米碳管結構，該奈米碳管結構包括一第一奈米碳管層、一第二奈米碳管層及複數第三奈米碳管，奈米碳管結構中奈米碳管之間的微小間隙能夠阻止射進來的光從所述奈米碳管結構的表面反射出去，奈米碳管材料的發射率高達99.6%，以該奈米碳管結構為黑體輻射源內表面材料，該黑體輻射源具有較高的發射率；採用該奈米碳管結構為黑體輻射腔內表面材料，在同樣的空腔有效發射率要求條件下，將大大縮小黑體輻射腔的深度，有利於實現黑體輻射源的小型化，適用範圍廣；該奈米碳管結構藉由複數第三奈米碳管將一第一奈米碳管層和一第二奈米碳管層固定在一起，提高了第一奈米碳管層和第二奈米碳管層之間的結合力，所述奈米碳管結構中的複數奈米碳管不易從黑體輻射腔內表面脫落，可以提高所述黑體輻射源的使用壽命。
以下將結合附圖及具體實施例詳細說明本技術方案所提供的黑體輻射源及黑體輻射源的製備方法。
請一併參閱圖1，本發明第一實施例提供一種黑體輻射源10，該黑體輻射源包括一黑體輻射腔101，該黑體輻射腔具有一內表面102，其中，所述黑體輻射腔101的內表面102設置有一奈米碳管結構103，請一併參閱圖2，所述奈米碳管結構103包括：
一第一奈米碳管層104，所述第一奈米碳管層104貼合設置於所述黑體輻射腔101的內表面102，所述第一奈米碳管層104包括複數第一奈米碳管，所述複數第一奈米碳管的延伸方向基本平行於所述第一奈米碳管層104的表面；
一第二奈米碳管層105，所述第二奈米碳管層105包括複數第二奈米碳管，所述複數第二奈米碳管的延伸方向基本垂直於所述第一奈米碳管層104的表面，且所述複數第二奈米碳管的一端與所述第一奈米碳管層104接觸設置；
一第三奈米碳管層106，所述第三奈米碳管層106設置於所述第一奈米碳管層104的表面，所述第三奈米碳管層106包括複數第三奈米碳管，所述複數第三奈米碳管纏繞在所述第一奈米碳管和所述第二奈米碳管之間。
所述第一奈米碳管層104為一宏觀呈層狀的奈米碳管結構。所述第一奈米碳管層104為一自支撐結構。所謂“自支撐結構”即該第一奈米碳管層104無需藉由一支撐體支撐，亦能保持自身特定的形狀。該自支撐結構的第一奈米碳管層104包括複數第一奈米碳管，該複數第一奈米碳管藉由凡得瓦力相互吸引，從而使第一奈米碳管層104具有特定的形狀。
所述第一奈米碳管層104具有複數空隙，該複數空隙從所述第一奈米碳管層104的厚度方向貫穿所述第一奈米碳管層104。所述空隙可為複數相鄰的奈米碳管圍成的微孔或者沿奈米碳管軸向延伸方向延伸呈條形的相鄰奈米碳管之間的間隙。
所述第一奈米碳管層104包括至少一奈米碳管膜、至少一奈米碳管線或其組合。當所述第一奈米碳管層104包括多根奈米碳管線時，該多根奈米碳管線可以相互平行間隔設置或交叉編織成一網狀結構。所述奈米碳管膜包括複數均勻分佈的奈米碳管。該奈米碳管膜中的奈米碳管有序排列或無序排列。當奈米碳管膜包括無序排列的奈米碳管時，奈米碳管相互纏繞且緊密結合；當奈米碳管膜包括有序排列的奈米碳管時，奈米碳管沿一個方向或者複數方向擇優取向排列。所謂擇優取向是指奈米碳管膜中大部分奈米碳管在某一方向上具有較大的取向幾率，即奈米碳管膜中大部分奈米碳管的軸向基本沿同一方向延伸。具體地，該奈米碳管膜可包括奈米碳管拉膜、奈米碳管絮化膜或奈米碳管碾壓膜。該奈米碳管線包括非扭轉的奈米碳管線或扭轉的奈米碳管線。
其中，所述奈米碳管拉膜及其製備方法具體請參見申請人于2007年2月9日申請的，於2008年8月13日公開的第CN101239712A號中國公開專利申請“奈米碳管膜結構及其製備方法”。所述奈米碳管碾壓膜及其製備方法請參見申請人于2007年6月1日申請的，於2008年12月3日公開的第CN101314464A號中國專利申請“奈米碳管薄膜的製備方法”，申請人：清華大學，鴻富錦精密工業（深圳）有限公司。所述奈米碳管絮化膜及其製備方法請參見申請人于2007年4月13日申請的，於2008年10月15日公開的第CN101284662A號中國專利申請“奈米碳管薄膜的製備方法”，申請人：清華大學，鴻富錦精密工業（深圳）有限公司。所述奈米碳管線及其製備方法請參見申請人于2002年9月16日申請的，於2008年8月20日公告的第CN100411979C號中國公告專利“一種奈米碳管繩及其製造方法”，申請人：清華大學，鴻富錦精密工業（深圳）有限公司，以及於2005年12月16日申請的，於2007年6月20日公開的第CN1982209A號中國公開專利申請“奈米碳管絲及其製作方法”，申請人：清華大學，鴻富錦精密工業（深圳）有限公司。
所述第二奈米碳管層105可為一設置於所述第一奈米碳管層104表面的奈米碳管陣列，所述奈米碳管陣列包括複數第二奈米碳管，且複數第二奈米碳管的延伸方向基本垂直於所述第一奈米碳管層104的表面。所述第二奈米碳管的高度約為200～900微米，且所述第二奈米碳管靠近所述第一奈米碳管層104的一端與所述第一奈米碳管層104中的第一奈米碳管相互纏繞。
優選地，所述複數第二奈米碳管遠離所述第一奈米碳管層104的一端開口。
優選地，所述複數第二奈米碳管在所述第一奈米碳管層104表面的分佈可以呈一圖案，即所述第一奈米碳管層104表面的部分區域設置有第二奈米碳管。
所述第二奈米碳管層105靠近所述第一奈米碳管層104的表面為所述第二奈米碳管層105的第一表面，所述第二奈米碳管層105遠離所述第一奈米碳管層104的表面為所述第二奈米碳管層105的第二表面，所述複數第二奈米碳管從所述第二奈米碳管層105的第一表面延伸至第二表面。優選地，所述第二奈米碳管層105的第二表面形成有複數微結構。所謂微結構指所述第二奈米碳管層105的第二表面形成有複數微形槽，所述微形槽可以是環形槽、條形槽、點狀槽或沿所述黑體輻射腔101的軸向螺旋延伸的螺旋形槽，所述微形槽的橫截面形狀不限，可為倒三角形、矩形、梯形等。先前研究表明，在其它條件（如黑體輻射腔的材質、黑體輻射腔內表面材料、黑體輻射腔口徑）相同的情況下，黑體輻射腔的內表面積越大，該黑體輻射腔的發射率越高；在所述第二奈米碳管層105遠離所述第一奈米碳管層104的一面形成複數微結構，相當於增加了所述黑體輻射腔101的內表面積，進一步增大了所述黑體輻射源10的發射率。
所述第三奈米碳管層106可以是一奈米碳管叢，為一直接在所述第一奈米碳管層104表面形成的無序混亂，相互纏繞且像草叢一樣蓬鬆的奈米碳管結構。所述第三奈米碳管層106中的第三奈米碳管的長度、延伸方向以及間距可以不同。所述第三奈米碳管與第一奈米碳管層104中的第一奈米碳管以及第二奈米碳管層105中的第二奈米碳管靠近第一奈米碳管層104的端部相互纏繞，從而將所述第一奈米碳管層104與所述第二奈米碳管層105固定在一起。具體地，所述複數第三奈米碳管同時纏繞在所述複數第一奈米碳管表面以及複數第二奈米碳管的表面。所述複數第三奈米碳管中的每個第三奈米碳管至少部分纏繞在所述複數第一奈米碳管表面且部分纏繞在複數第二奈米碳管的靠近第一奈米碳管層104的一端。所述第三奈米碳管長度約為200～900微米。
優選地，所述第三奈米碳管層106在所述第一奈米碳管層104表面的分佈呈一圖案，即所述第一奈米碳管層104表面的部分區域形成有複數第三奈米碳管。所述第三奈米碳管層106在所述第一奈米碳管層104表面形成的圖案與所述第二奈米碳管層105在所述第一奈米碳管層104表面形成的圖案可以相同，亦可以不同。
進一步地，所述奈米碳管結構103與所述黑體輻射腔101的內表面102之間可設置一層高發射率的黑漆，如Pyromark 1200黑漆（發射率為0.92）、Nextel Velvet 811-21黑漆（發射率為0.95），所述黑漆不僅是一種高發射率的材料，而且可以充當粘結劑，將所述奈米碳管結構103緊緊地固定於所述黑體輻射腔101的內表面102，能進一步增加所述黑體輻射源10的發射率。
所述黑體輻射腔101由耐高溫、並具有較高發射率的材料製成，具體地，所述黑體輻射腔101可以由硬鋁材料、鋁合金材料或無氧銅製成。
所述黑體輻射腔101包括一黑體腔體和一黑體腔底，所述黑體腔體和所述黑體腔底的材料可以相同，亦可以不同。所述黑體腔體和所述黑體腔底可為一體成型的結構；所述黑體腔體和所述黑體腔底亦可為兩個獨立的結構，所述黑體腔底從所述黑體腔體的一端開口被壓入或旋入到所述黑體腔體中。
具體地，所述黑體腔體具有一空洞107，該空洞107的橫截面可為圓形、橢圓形、三角形、四邊形，或者其它規則或不規則的多邊形。當然，所述空洞107的底面形狀不限，可為平面、錐形面以及其他規則或不規則的表面。
進一步地，該黑體輻射源10還包括一加熱組件，該加熱組件包括一奈米碳管結構及間隔設置在該奈米碳管結構表面的第一電極和第二電極，其中，所述奈米碳管結構包裹或纏繞在所述黑體輻射腔的外表面，所述奈米碳管結構包括至少一奈米碳管膜或至少一奈米碳管長線，所述奈米碳管結構包括複數首尾相連且沿同一方向擇優取向排列的奈米碳管，該奈米碳管結構中的複數奈米碳管沿著第一電極向第二電極的方向延伸。
採用一奈米碳管結構為加熱組件，該加熱組件纏繞或包裹在黑體輻射腔的外表面，可對黑體輻射腔進行整體加熱，使得所述黑體輻射腔內部的溫場均勻分佈，可提高黑體輻射源的溫度穩定性和均勻性；奈米碳管材料密度小、重量輕，採用奈米碳管結構為加熱組件，可使黑體輻射源具有更輕的重量，使用方便；所述奈米碳管結構具有較低的電阻，且奈米碳管的電熱轉換效率高，熱阻率低，採用奈米碳管結構加熱黑體輻射腔具有升溫迅速、熱滯後小、熱交換速度快的特點；奈米碳管材料具有較好的韌性，採用一奈米碳管結構為加熱組件的黑體輻射源具有較長的使用壽命。
本實施例中，所述黑體輻射腔101由鋁合金材料製成。所述黑體輻射腔101包括一黑體腔體和一黑體腔底，所述黑體腔體和所述黑體腔底為兩個獨立的結構，且所述黑體腔底藉由螺紋旋入到所述黑體腔體中。所述黑體輻射腔101具有一空洞107，所述空洞107的橫截面為圓形，所述空洞107的底面為錐形面。
請一併參閱圖3，本發明第一實施例還提供一種黑體輻射源10的製備方法，其主要藉由轉移法在所述黑體輻射腔101的內表面102形成所述奈米碳管結構103，具體包括以下步驟：
步驟S1，提供一基底108，該基底108具有一生長面(圖未標)；
步驟S2，在所述生長面設置一第一奈米碳管層104，且所述生長面藉由該第一奈米碳管層104部分暴露；
步驟S3，沉積催化劑，在所述第一奈米碳管層104的表面形成一第一催化劑109，在所述生長面形成一第二催化劑110；
步驟S4，利用化學氣相沉積法生長奈米碳管，在所述基底108的生長面生長一奈米碳管陣列（即第二奈米碳管層105），以及在所述第一奈米碳管層104的表面生長一奈米碳管叢（即第三奈米碳管層106），所述第一奈米碳管層104、第二奈米碳管層105及第三奈米碳管層106共同形成一奈米碳管結構103；
步驟S5，將所述奈米碳管結構103從所述基底108的生長面一體剝離；
步驟S6，提供一黑體輻射腔101，該黑體輻射腔101具有一內表面102，將所述奈米碳管結構103轉移至所述黑體輻射腔101的內表面102。
所述步驟S1中，所述基底108為一平整光滑的基底。所述基底108可選用矽基底，或選用形成有氧化層的矽基底，亦可選用其他耐高溫且不易發生反應的材料，如石英、藍寶石、陶瓷或玻璃等。所述基底108的表面可以經過機械拋光、電化學拋光等方法處理，以保證其平整光滑以適應生長奈米碳管陣列的需要。
所述步驟S2中，所述第一奈米碳管層104與基底108的生長面接觸設置。所述第一奈米碳管層104為一複數奈米碳管藉由凡得瓦力相互吸引而形成的自支撐結構。
該第一奈米碳管層104具有複數空隙，該複數空隙從所述第一奈米碳管層104的厚度方向貫穿所述第一奈米碳管層104。是以，當該第一奈米碳管層104設置於基底生長面後，所述生長面藉由該複數空隙部分暴露。所述空隙的存在，使得後續沉積催化劑的步驟中，一部分催化劑沉積在該第一奈米碳管層104的奈米碳管表面形成第一催化劑109，而另一部分催化劑藉由該複數空隙沉積在所述基底108的生長面形成第二催化劑110。為了使第二催化劑110生長的奈米碳管形成奈米碳管陣列且該奈米碳管陣列能夠將該第一奈米碳管層104頂離所述基底108的生長面，該第一奈米碳管層104中空隙的尺寸小於應100微米。優選地，空隙的尺寸為50奈米~100奈米。可以理解，當空隙的尺寸太大時，在所述基底108的生長面生長的奈米碳管陣列會穿透空隙而無法將該第一奈米碳管層104頂離基底的生長面。進一步地，為了使所述基底的生長面沉積足夠的第二催化劑110，所述第一奈米碳管層104的占空比為95:5 ~5:95，如9:1、8:2、7:3、6:4、5:5、4:6、3:7、2:8或1:9。優選地，所述占空比為8:2~2:8。所謂“占空比”指該第一奈米碳管層104設置於基底的生長面後，該生長面被第一奈米碳管層104佔據的部分與藉由空隙暴露的部分的面積比。所述空隙在所述第一奈米碳管層104中均勻分佈。
所述步驟S3中，沉積催化劑的方法為電子束蒸發、磁控濺射、等離子體沉積、電沉積以及化學氣相沉積中的一種或多種。由於所述第一奈米碳管層104具有複數空隙，所述沉積催化劑的步驟中，一部分催化劑沉積在該第一奈米碳管層104的奈米碳管表面形成第一催化劑109，而另一部分催化劑藉由該複數空隙沉積在所述基底的生長面形成該第二催化劑110。
所述催化劑可以是鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)或其任意組合的合金之一。所述催化劑的厚度為1~10奈米，優選為1~5奈米。
可以理解，該步驟中，所述第一催化劑109和所述第二催化劑110可為圖案化的催化劑層。即，所述第一催化劑109僅沉積於第一奈米碳管層104的部分表面，所述第二催化劑110僅沉積於基底108的部分生長面。例如，藉由一圖案化的掩膜將無需沉積催化劑的位置遮擋，從而沉積一圖案化的第一催化劑109和第二催化劑110。該方法可以使後續生長的奈米碳管陣列和奈米碳管叢呈圖案化分佈。
所述步驟S4中，將表面設置有所述第一奈米碳管層104的基底置於一反應室，在保護氣體的環境下，加熱所述基底至500~900℃，優選為620~700℃，然後通入碳源氣與保護氣體的混合氣體，所述碳源氣可以是乙炔、乙烯、甲烷、乙烷等，所述保護氣體為惰性氣體或氮氣，反應10~40分鐘（min） 藉由化學氣相沉積法生長奈米碳管。所述奈米碳管陣列藉由所述第二催化劑110生長，所述奈米碳管叢藉由所述第一催化劑109生長。所述奈米碳管陣列和所述奈米碳管叢同時生長。
具體地，所述奈米碳管陣列中的奈米碳管基本沿著垂直於基底的生長面的方向生長。該奈米碳管陣列將所述第一奈米碳管層104沿著遠離生長面的方向頂離，從而使該第一奈米碳管層104設置於該奈米碳管陣列的一表面。該奈米碳管陣列中的奈米碳管生長過程中，靠近基底的生長面的一端為生長端，所述生長端基本平齊，而靠近奈米碳管層的一端與第一奈米碳管層104中的奈米碳管相互纏繞。
所述奈米碳管叢中的奈米碳管與第一奈米碳管層104中的奈米碳管以及奈米碳管陣列中的奈米碳管靠近第一奈米碳管層104的端部相互纏繞，從而將所述奈米碳管陣列與第一奈米碳管層104固定在一起。
步驟S5中，藉由該第一奈米碳管層104將該奈米碳管陣列和奈米碳管叢從基底108的生長面一體剝離。由於所述奈米碳管叢中的奈米碳管將所述奈米碳管陣列與第一奈米碳管層104固定在一起形成一具有自支撐特性的奈米碳管結構103，是以藉由所述第一奈米碳管層104可以很容易地將該奈米碳管結構103從基底108的生長面剝離。在剝離的過程中，所述奈米碳管陣列的生長端與基底分離而開口。
請一併參閱圖4，為本發明第一實施例採用的奈米碳管結構103彎曲後的掃描電鏡照片，由圖4可以清楚地看到，所述奈米碳管結構103為一自支撐的整體結構，且具有柔性，可以彎曲成任意形狀。
優選地，可以採用雷射照射所述奈米碳管陣列遠離所述第一奈米碳管層104的一面，即採用雷射照射所述奈米碳管陣列的生長端，這樣可以在所述奈米碳管陣列遠離所述第一奈米碳管層104的一面形成複數微結構，採用經雷射照射處理的奈米碳管結構103為黑體輻射源內壁材料，可進一步提高所述黑體輻射源的發射率。
步驟S6中，所述黑體輻射腔101包括一黑體腔體和一黑體腔底，所述黑體腔底藉由螺紋旋入所述黑體腔體中。所述黑體輻射腔具有一內表面102，該內表面102為光滑的表面。所述黑體腔體和黑體腔底的材料為鋁合金材料。該黑體輻射腔101具有一個圓柱形的空洞107，該空洞107的底面為錐形面。
由於所述奈米碳管結構103為一自支撐結構，可以直接將所述奈米碳管結構103卷成一筒狀結構，且所述第一奈米碳管層104位於該筒狀結構的外表面，將該筒狀結構插入所述黑體輻射腔101內，所述第一奈米碳管層104貼合於所述黑體輻射腔101的內表面。
進一步地，可以預先在所述黑體輻射腔101的內表面102塗覆一層黑漆，再將所述奈米碳管結構103形成的筒狀結構插入所述黑體輻射腔101內。
本發明第一實施例提供的黑體輻射源，具有以下優點：其一，奈米碳管是目前世界上最黑的材料，奈米碳管陣列中的奈米碳管之間的微小間隙能夠阻止入射進來的光從陣列表面反射出去，經測量，奈米碳管陣列的發射率高達99.6%，遠遠大於目前黑體輻射腔內表面材料（如Nextel Velvet 81-21黑漆的發射率為95%）的發射率；其二，先前技術中的黑體輻射源為獲得較高的發射率，除了採用高發射率的塗層材料外，往往增大黑體輻射腔的深度，縮小口徑，而本發明採用一奈米碳管結構為黑體輻射腔內表面材料，在同樣的空腔有效發射率要求條件下，將大大縮小黑體輻射腔的深度，有利於實現黑體輻射源的小型化，適用範圍廣；其三，奈米碳管可由高溫條件下碳源氣化學氣相沉積製備，原材料價廉易得；其四，奈米碳管具有優異的熱傳導性能，採用奈米碳管材料為黑體輻射腔內表面材料，可以提高黑體輻射源的溫度均勻性和穩定性；其五，本發明採用的奈米碳管結構藉由複數第三奈米碳管將一奈米碳管層和一奈米碳管陣列固定在一起，提高了奈米碳管層和奈米碳管陣列之間的結合力，所述奈米碳管結構中的奈米碳管陣列不易從黑體輻射源內表面脫落，可以提高所述黑體輻射源的使用壽命。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡習知本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
10‧‧‧黑體輻射源
101‧‧‧黑體輻射腔
102‧‧‧內表面
103‧‧‧奈米碳管結構
104‧‧‧第一奈米碳管層
105‧‧‧第二奈米碳管層
106‧‧‧第三奈米碳管層
107‧‧‧空洞
108‧‧‧基底
109‧‧‧第一催化劑
110‧‧‧第二催化劑
圖1為本發明第一實施例提供的黑體輻射源的剖面結構示意圖。
圖2為本發明第一實施例採用的奈米碳管結構的結構示意圖。
圖3為本發明第一實施例製備黑體輻射源的工藝流程圖。
圖4為本發明第一實施例採用的奈米碳管結構彎曲後的掃描電鏡照片。
無
10‧‧‧黑體輻射源
101‧‧‧黑體輻射腔
102‧‧‧內表面
103‧‧‧奈米碳管結構
107‧‧‧空洞
Claims (10)
- 一種黑體輻射源，該黑體輻射源包括一黑體輻射腔，該黑體輻射腔具有一內表面，其中，所述黑體輻射腔的內表面設置有一奈米碳管結構，所述奈米碳管結構包括： 一第一奈米碳管層，所述第一奈米碳管層貼合設置於所述黑體輻射腔的內表面，所述第一奈米碳管層包括複數第一奈米碳管，所述複數第一奈米碳管的延伸方向基本平行於所述第一奈米碳管層的表面； 一第二奈米碳管層，所述第二奈米碳管層包括複數第二奈米碳管，所述複數第二奈米碳管的延伸方向基本垂直於所述第一奈米碳管層的表面，且所述複數第二奈米碳管的一端與所述第一奈米碳管層接觸設置； 一第三奈米碳管層，所述第三奈米碳管層設置於所述第一奈米碳管層的表面，所述第三奈米碳管層包括複數第三奈米碳管，所述複數第三奈米碳管纏繞在所述第一奈米碳管和所述第二奈米碳管之間。
- 如請求項第1項所述的黑體輻射源，其中，所述第一奈米碳管層為一由複數第一奈米碳管藉由凡得瓦力相互吸引而形成的自支撐結構。
- 如請求項第1項所述的黑體輻射源，其中，所述第一奈米碳管層包括複數空隙，所述複數空隙從所述第一奈米碳管層的厚度方向貫穿所述第一奈米碳管層。
- 如請求項第1項所述的黑體輻射源，其中，所述第二奈米碳管層設置於所述第一奈米碳管層的表面，且所述第一奈米碳管層表面的部分區域設置有第二奈米碳管。
- 如請求項第1項所述的黑體輻射源，其中，所述第二奈米碳管層遠離所述第一奈米碳管層的表面形成有複數微結構。
- 如請求項第5項所述的黑體輻射源，其中，所述複數微結構為複數微形槽。
- 如請求項第6項所述的黑體輻射源，其中，所述微形槽為環形槽、條形槽、點狀槽或沿黑體輻射腔軸向螺旋延伸的螺旋形槽，所述微形槽的橫截面形狀為倒三角形、矩形或梯形。
- 如請求項第1項所述的黑體輻射源，其中，所述第三奈米碳管與所述第一奈米碳管以及所述第二奈米碳管靠近所述第一奈米碳管層的端部相互纏繞，將所述第一奈米碳管層與所述第二奈米碳管層固定在一起。
- 如請求項第1項所述的黑體輻射源，其中，所述奈米碳管結構與所述黑體輻射腔的內表面之間設置有一層黑漆。
- 如請求項第1項所述的黑體輻射源，其中，所述黑體輻射源包括一加熱組件，所述加熱組件包括複數奈米碳管。
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