[發明專利]一種溝槽結構分光陣列的制備方法

有效

• 申請號: 201610959073.2
• 申請日: 2016-10-28
• 公開（公告）號: CN106525251B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 梁志清;劉子驥;伍瀏權;王濤;蔣亞東
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01J5/34
• 分類號: G01J5/34;G01J5/08;G02B27/10
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

本發明公開了一種雙通道熱釋電分光探測器、設置其內的溝槽結構分光陣列及分光陣列的制備方法，涉及熱釋電探測器電子技術領域。本發明公開的雙通道熱釋電分光探測器采用溝槽結構分光陣列能夠克服現有技術中直線型并行多通道探測器探測率低、信號輸出微弱的缺點，所述溝槽結構分光陣列是由多個分光單元組合形成具有V型槽結構的正方形分光陣列，本發明通過合理設計分光單元組合形成分光陣列，以實現將內置于探測器中的分光陣列作為分光器，保證了每個探測通道信號的獨立性和穩定性，運用本發明雙通道熱釋電探測器能夠實現分析同種氣體的不同吸收波段，進而實現更精確的測定，也能實現同步分析多種氣體，從而提高監測效率。

技術領域

本發明涉及熱釋電探測器電子技術領域，具體涉及一種溝槽結構分光陣列的制備方法。

背景技術

現今，國內公司的紅外熱釋電探測器大多為單通道紅外熱釋電探測器，而多通道紅外熱釋電探測器研究較少，且多為幾個通道并行的傳統直線型結構，這種結構相對簡單，探測率低，信號輸出微弱，尤其是在NDIR系統中，由于機械膨脹，老化效應，使用污跡等問題會影響光路，導致進入多通道結構紅外探測器內部的光束比例不等，各個通道信號不穩定。因此，現有技術的多通道結構紅外探測器在應用領域和精確度上都具有一定的局限性。

發明內容

本發明提供了一種溝槽結構分光陣列的制備方法。本發明公開的雙通道熱釋電分光探測器采用溝槽結構分光陣列能夠克服現有技術中直線型并行多通道探測器探測率低、信號輸出微弱的缺點，本發明能夠保證每個通道信號的獨立性和穩定性，可應用于分析同種氣體的不同吸收波段，進而實現更精確的測定，也可用于同步分析多種氣體，從而提高監測效率。

本發明從以下三個方面對本發明進行闡述，這三個方面的技術方案具體如下文所述：

本發明公開的第一方面是提供一種雙通道熱釋電分光探測器，包括探測器外殼、設置于殼體內且能夠接收到光源的溝槽結構分光陣列和兩個探測單元，溝槽結構分光陣列是由n個分光單元形成具有V型槽結構的正方形分光陣列，所述分光單元為由鎳鉻片制得的底面為矩形的微型三棱柱，單個探測單元包括一片熱釋電晶體片和一片窄帶紅外濾光片；其中：探測器外殼上設有通光孔，溝槽結構分光陣列位于所述通光孔正下方，所述兩個探測單元向內傾斜設置于所述溝槽結構分光陣列的兩個分光方向，并且兩片熱釋電晶體片分別與溝槽結構分光陣列的兩個分光方向垂直，所述探測單元中的窄帶濾光片設置于靠近分光陣列一側。

進一步地，本發明中分光單元個數n為整數，其取值范圍為30～60。

進一步地，上文所述兩片窄帶濾光片的透光范圍根據同一待測氣體的不同特征吸收波段或不同待測氣體的特征吸收波段設置成彼此不同。

優選地，熱釋電晶體片的材料為鉭酸鋰晶體，兩片用于接收不同波段的熱釋電晶體片分別平行置于與溝槽結構分光陣列中槽線相平行的兩個對邊外側，并且所述熱釋電晶體片向內傾斜與分光陣列底面形成60°夾角。

本發明公開的第二方面是提供一種溝槽結構分光陣列，所述分光陣列是由n個分光單元的底面周期性緊密排列形成的具有V型槽結構的正方形分光陣列，所述分光單元是由鎳鉻片制得的底面為矩形的微型三棱柱。

進一步地，本發明中分光單元個數n為整數，其取值范圍為30～60。

具體地，所述分光陣列是由n個形狀、尺寸相同的分光單元順序相連形成的周期性結構，作為優選實施方式，30≤n≤60，分光單元的矩形底面周期性排列、緊密相連形成溝槽結構分光陣列的正方形底面，所述分光單元為由鎳鉻片制得的底面為矩形的微型三棱柱，一個分光單元包括矩形底面、兩個三角形側面和兩個平滑斜面形成的倒V形表面。

優選地，所述具有V型槽結構正方形陣列的溝槽間距為80～120μm。

本發明公開的第三方面是提供一種溝槽結構分光陣列的制備方法，包括部分刻蝕和其后的整體刻蝕，具體步驟如下：