[發明專利]一種測量碳納米管手性的方法及裝置

有效

• 申請號: 201410434385.2
• 申請日: 2014-08-29
• 公開（公告）號: CN105445230B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 武文贇;岳菁穎;林曉陽;趙清宇;姜開利;范守善
• 申請（專利權）人: 清華大學;鴻富錦精密工業（深圳）有限公司
• 主分類號: G01N21/49
• 分類號: G01N21/49
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種測量碳納米管手性的方法，包括以下步驟：

S1提供待測碳納米管；

S2將所述待測碳納米管完全固定于一基體表面，并將該基體與所述待測碳納米管一同置于耦合液中，所述耦合液為水或水溶液；

S3提供一束具有連續光譜的白色入射光，所述待測碳納米管在該入射光的照射下發生共振瑞利散射；

S4利用物鏡為水鏡的光學顯微鏡觀測該待測碳納米管，獲取該待測碳納米管的位置信息，觀測時該水鏡浸沒于所述耦合液中；

S5獲取所述待測碳納米管的共振瑞利散射光譜，根據該共振瑞利散射光譜信息獲得所述待測碳納米管的手性指數。

2.如權利要求1所述的測量碳納米管手性的方法，其特征在于，所述步驟S5進一步包括在共振瑞利散射光譜的基礎上獲取拉曼散射光譜的方法，具體包括：

S51，獲得碳納米管的共振瑞利散射光譜；

S52，由碳納米管的共振瑞利散射光譜計算拉曼散射所需的能量；

S53，獲得碳納米管的拉曼散射光譜。

3.如權利要求1所述的測量碳納米管手性的方法，其特征在于，所述步驟S4進一步包括：對所述碳納米管的色彩、位置以及形態信息進行記錄。

4.如權利要求1所述的測量碳納米管手性的方法，其特征在于，所述基體為硅基體。

5.如權利要求4所述的測量碳納米管手性的方法，其特征在于，所述耦合液為超純水。

6.如權利要求1所述的測量碳納米管手性的方法，其特征在于，所述入射光預先進行濾波處理濾除入射光中的紅外線，然后通過一聚焦透鏡進行聚焦后照射該碳納米管。

7.如權利要求1所述的測量碳納米管手性的方法，其特征在于，進一步包括將所述耦合液置于一水槽中，所述水槽包括一底面以及至少一透明側面，所述至少一透明側面與所述底面的夾角α取值范圍為45°≤α90°；所述白色入射光垂直于所述至少一透明側面入射。

8.一種測量碳納米管手性的裝置，包括：

一超連續譜白光激光器，用于產生入射光，所述碳納米管在該入射光的作用下發生共振瑞利散射；

一基體，所述碳納米管完全固定于該基體表面；

一光學顯微鏡，所述光學顯微鏡的物鏡為一水鏡；

耦合液，所述碳納米管完全浸沒于該耦合液中，所述光學顯微鏡物鏡通過該耦合液與所述碳納米管耦合，所述耦合液為水或水溶液；以及

一光譜儀，所述光譜儀與光學顯微鏡相連，用于采集所述碳納米管的光譜信息。

9.如權利要求8所述的測量碳納米管手性的裝置，其特征在于，進一步包括一與所述光學顯微鏡相連的相機，用于記錄光學顯微鏡所獲得的碳納米管的色彩、位置以及形態信息。

10.如權利要求8所述的測量碳納米管手性的裝置，其特征在于，所述基體為一Si/SiO₂基體，該Si/SiO₂基體的底部為Si基，在Si基的上部形成有一層SiO₂層，該SiO₂層的厚度為30-300nm，所述碳納米管直接鋪設于所述SiO₂層的表面。

11.如權利要求8所述的測量碳納米管手性的裝置，其特征在于，所述基體具有一凹槽，所述碳納米管兩端分別固定于上述凹槽的兩側，所述碳納米管位于凹槽上方的部分與凹槽的底面間隔設置。

12.如權利要求8所述的測量碳納米管手性的裝置，其特征在于，進一步包括一盛有耦合液的水槽，所述水槽包括一底面以及至少一透明側面，所述透明側面與水槽底面的夾角α取值范圍為45°≤α90°，所述碳納米管完全浸沒于所述耦合液中，入射光垂直于該水槽透明側面射向該碳納米管。