[實用新型]基于碳納米管結構的紅外探測器及紅外成像儀

有效

• 申請號: 201922374773.7
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN211877253U
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 金元浩;李群慶;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: G01J5/12
• 分類號: G01J5/12;G01J5/20;G01J5/34;G01J5/48;B82Y30/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于碳納米管結構的紅外探測器，其包括：

一紅外光吸收體，用于吸收紅外光并將該紅外光轉化為熱量；

一熱電元件，所述紅外光吸收體設置在該熱電元件上；

一電信號檢測器，用于檢測所述熱電元件的電學性能的變化；

其特征在于，所述紅外光吸收體包括一碳納米管結構，該碳納米管結構包括一第一層碳納米管拉膜、一第二層碳納米管拉膜和一第三層碳納米管拉膜，所述第一層碳納米管拉膜、第二層碳納米管拉膜和第三層碳納米管拉膜層疊設置，所述第一層碳納米管拉膜、第二層碳納米管拉膜和第三層碳納米管拉膜中的每一層包括多個在碳納米管的延伸方向上首尾相連且基本沿同一方向延伸的碳納米管，所述第一層碳納米管拉膜和所述第二層碳納米管拉膜中碳納米管的延伸方向形成42度至48度的夾角，所述第一層碳納米管拉膜和所述第三層碳納米管拉膜中的碳納米管的延伸方向形成84度至96度的夾角。

2.如權利要求1所述的基于碳納米管結構的紅外探測器，其特征在于，所述熱電元件與所述紅外光吸收體層疊設置且接觸設置，所述碳納米管的延伸方向平行于熱電元件與紅外光吸收體的接觸面。

3.如權利要求1所述的基于碳納米管結構的紅外探測器，其特征在于，所述第一層碳納米管拉膜和所述第二層碳納米管拉膜中碳納米管的延伸方向形成45度的夾角。

4.如權利要求1所述的基于碳納米管結構的紅外探測器，其特征在于，所述紅外光吸收體進一步包括一透明涂層，該透明涂層設置在所述碳納米管結構的表面。

5.如權利要求1所述的基于碳納米管結構的紅外探測器，其特征在于，所述熱電元件為熱釋電元件、熱敏電阻和熱電偶中的一種或多種。

6.如權利要求1所述的基于碳納米管結構的紅外探測器，其特征在于，所述熱電元件為熱釋電元件，所述電信號檢測器為電流-電壓變化器。

7.如權利要求1所述的基于碳納米管結構的紅外探測器，其特征在于，所述熱電元件為熱敏電阻，所述電信號檢測器包括一電源和一電流檢測器，該電信號檢測器用于檢測熱電元件的電阻變化。

8.如權利要求1所述的基于碳納米管結構的紅外探測器，其特征在于，所述熱電元件為熱電偶，所述電信號檢測器為一電壓檢測器，該電壓檢測器用于檢測所述熱電元件的電勢變化。

9.如權利要求1所述的基于碳納米管結構的紅外探測器，其特征在于，所述紅外光吸收體在250nm至2μm的波長范圍內的吸收率大于或者等于98.85％，在2μm至20μm的波長范圍內吸收率大于或者等于98.975％。

10.一種紅外成像儀，其包括：

一基于碳納米管結構的紅外探測器組件，用于將紅外光轉化為電學信號；

一信號處理器，用于對所述電學信號進行處理計算得到熱場分布數據；

一紅外像顯示器，用于根據所述熱場分布數據顯示一紅外熱像圖；

其特征在于，所述基于碳納米管結構的紅外探測器組件包括多個呈陣列式分布的基于碳納米管結構的紅外探測器，每個基于碳納米管結構的紅外探測器為權利要求1-9中任意一項所述的基于碳納米管結構的紅外探測器。