[發(fā)明專利]基于手性電磁場的熒光傳感器及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010213469.9
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111257613B
• 公開（公告）日: 2022-01-21
• 發(fā)明（設計）人: 李穎;阿卜杜·外力;白瑜;張中月
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西師范大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 重慶萃智邦成專利代理事務所(普通合伙) 50231
• 代理人: 舒夢來

本發(fā)明涉及基于手性電磁場的熒光傳感器及系統(tǒng)，主要涉及電流測量領(lǐng)域。該熒光傳感器包括：光接收器、聚焦透鏡、第一金屬結(jié)構(gòu)、第二金屬結(jié)構(gòu)、熒光分子層、石墨烯層、熱敏感層和半圓柱形透鏡，當需要對待測電流進行測量的時候，使用圓偏振光通過該半圓柱形透鏡對該第二金屬結(jié)構(gòu)進行照射，在該第一金屬結(jié)構(gòu)和第二金屬結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生手性電磁場，并將待測電流的正負極分別與該第一電極和第二電極進行電連接，該石墨烯層通電受熱，使得該熱敏感層受熱產(chǎn)生形變，進而使得第一金屬結(jié)構(gòu)和第二金屬結(jié)構(gòu)之間的手性電磁場發(fā)生改變，進而改變該熒光分子層激發(fā)的熒光信號，通過該光接收器熒光信號改變的測量檢測準確得到該電流的強度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電流測量領(lǐng)域，主要涉及一種基于手性電磁場的熒光傳感器及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中對于電流的測量，一般是采用電學器件，常用的測電流器件有電流表、電壓表和功率表，電流表、電壓表和功率表均是通過電流、電壓、電功率和電阻之間的關(guān)系完成對電流、電壓和電功率的測量，測量結(jié)束后通過電學公式計算，得到所需電流。

但是現(xiàn)有技術(shù)中的電流表、電壓表和功率表中都存在電阻，電阻在使用一段時間之后會氧化，使得電阻的阻值發(fā)生改變，從而使得計算得到的電流產(chǎn)生誤差，進而使得對電流的測量不準確。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種手性電磁場的熒光傳感器及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的電流表、電壓表和功率表中都存在電阻，電阻在使用一段時間之后會氧化，使得電阻的阻值發(fā)生改變，從而使得計算得到的電流產(chǎn)生誤差，進而使得對電流的測量不準確的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例采用的技術(shù)方案如下：

第一方面，本申請?zhí)峁┮环N基于手性電磁場的熒光傳感器，熒光傳感器包括：光接收器、聚焦透鏡、第一金屬結(jié)構(gòu)、第二金屬結(jié)構(gòu)、熒光分子層、石墨烯層、熱敏感層和半圓柱形透鏡；第一金屬結(jié)構(gòu)和第二金屬結(jié)構(gòu)分部包括多個金屬單元；半圓柱形透鏡層平面一側(cè)緊貼設置有熱敏感層，熱敏感層靠近半圓柱形透鏡層的一側(cè)鑲嵌有第二金屬結(jié)構(gòu)，熱敏感層遠離半圓柱形透鏡的一側(cè)緊貼設置有石墨烯層，石墨烯層遠離半圓柱形透鏡的一側(cè)緊貼設置有熒光分子層，熒光分子層遠離半圓柱形透鏡的一側(cè)緊貼設置有第一金屬結(jié)構(gòu)，第一金屬結(jié)構(gòu)遠離半圓柱形透鏡的一側(cè)設置有聚焦透鏡，聚焦透鏡遠離第一金屬結(jié)構(gòu)的一側(cè)設置有光接收器，石墨烯層兩側(cè)分別設置有第一電極和第二電極。

可選的，該熱敏感層的材料為熱敏感材料。

可選的，該第一金屬結(jié)構(gòu)和第二金屬結(jié)構(gòu)的金屬單元的形狀和尺寸均相同。

可選的，該第一金屬結(jié)構(gòu)和第二金屬結(jié)構(gòu)的金屬單元為尺寸相同的圓盤形。

可選的，該第一金屬結(jié)構(gòu)的多個金屬單元與第二金屬結(jié)構(gòu)的多個金屬單元對應設置。

可選的，該第一金屬結(jié)構(gòu)的每個金屬單元與第二金屬結(jié)構(gòu)的相對應的每個金屬單元的中垂線之間的水平距離大于兩個相鄰金屬單元間隔的一半距離。

可選的，該熒光傳感器還包括第二石墨烯層，第二石墨烯層緊貼設置在第一金屬結(jié)構(gòu)遠離半圓柱形透鏡的一側(cè)。

可選的，該第一金屬結(jié)構(gòu)和第二金屬結(jié)構(gòu)的金屬單元的材料均為貴金屬材料。

第二方面，本申請還提供一種基于手性電磁場的熒光傳感系統(tǒng)，熒光傳感系統(tǒng)包括電源和第一方面任意一項的熒光傳感器，電源的正負極分別與熒光傳感器的第一電極和第二電極電連接。

本發(fā)明的有益效果是：