[發(fā)明專利]一種基于聲表面波的電場探測裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011265655.3
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112485542A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 彭彥莉
• 主分類號: G01R29/12
• 分類號: G01R29/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種基于聲表面波的電場探測裝置，包括：基底、加熱部、壓電材料層、有機(jī)共軛聚合物材料、第一叉指換能器、第二叉指換能器、第一反射部、第二反射部，基底的表面設(shè)有凹坑，加熱部填充凹坑，壓電材料層置于基底和加熱部上，有機(jī)共軛聚合物材料置于加熱部頂部壓電材料層上，第一叉指換能器和第二叉指換能器分別置于壓電材料層上加熱部的兩側(cè)，第一反射部和第二反射部分別置于第一叉指換能器和第二叉指換能器的兩側(cè)。本發(fā)明具有電場探測靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電場探測領(lǐng)域，具體涉及一種基于聲表面波的電場探測裝置。

背景技術(shù)

電場的測量不僅對導(dǎo)彈、火箭、航空器發(fā)射中意義重大，而且對城市環(huán)境污染、超凈實(shí)驗(yàn)室、煉油廠、儲油站等地面上容易引起靜電和容易受靜電及雷達(dá)危害的場所也有著廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)電場測量裝置的靈敏度低，探索基于新原理的電場探測技術(shù)對提高電場測量的靈敏度具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

為解決以上問題，本發(fā)明提供了一種基于聲表面波的電場探測裝置，包括：基底、加熱部、壓電材料層、有機(jī)共軛聚合物材料、第一叉指換能器、第二叉指換能器、第一反射部、第二反射部，基底的表面設(shè)有凹坑，加熱部填充凹坑，壓電材料層置于基底和加熱部上，有機(jī)共軛聚合物材料置于加熱部頂部壓電材料層上，第一叉指換能器和第二叉指換能器分別置于壓電材料層上加熱部的兩側(cè)，第一反射部和第二反射部分別置于第一叉指換能器和第二叉指換能器的兩側(cè)。

更進(jìn)一步地，有機(jī)共軛聚合物材料為聚3-己基噻吩。

更進(jìn)一步地，在加熱部頂部，壓電材料層的表面設(shè)有凹槽。

更進(jìn)一步地，有機(jī)共軛聚合物材料填充所述凹槽。

更進(jìn)一步地，在加熱部頂部，壓電材料層中設(shè)有孔洞。

更進(jìn)一步地，有機(jī)共軛聚合物材料填充所述孔洞。

更進(jìn)一步地，壓電材料層的材料為鉭酸鋰、鈮酸鋰或石英。

更進(jìn)一步地，在加熱部頂部的中間位置，壓電材料層??；在加熱部頂部的邊緣，壓電材料層厚。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供了一種基于聲表面波的電場探測裝置，包括：基底、加熱部、壓電材料層、有機(jī)共軛聚合物材料、第一叉指換能器、第二叉指換能器、第一反射部、第二反射部，基底的表面設(shè)有凹坑，加熱部填充凹坑，壓電材料層置于基底和加熱部上，有機(jī)共軛聚合物材料置于加熱部頂部壓電材料層上，第一叉指換能器和第二叉指換能器分別置于壓電材料層上加熱部的兩側(cè)，第一反射部和第二反射部分別置于第一叉指換能器和第二叉指換能器的兩側(cè)。應(yīng)用時，首先，在無電場空間測量壓電材料層上聲表面波的傳播特性，此時加熱部為常溫；然后，將本發(fā)明置于待測電場空間內(nèi)，并且加熱部通過壓電材料層加熱有機(jī)共軛聚合物材料，加熱持續(xù)一段時間后，冷卻壓電材料層和有機(jī)共軛聚合物材料，重新測量壓電材料層上聲表面波的傳播特性，根據(jù)前后聲表面波傳播特性的變化，確定待測電場。在此過程中，待測電場改變了有機(jī)共軛聚合物材料分子鏈的方向，從而改變了壓電材料層內(nèi)的應(yīng)力及壓電材料層/有機(jī)共軛聚合物材料復(fù)合結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布，從而改變了聲表面波的傳播特性。因?yàn)樵诩訜釙r，有機(jī)共軛聚合物材料的分子鏈方向嚴(yán)重地依賴于其周圍的電場、聲表面波的傳播特性也嚴(yán)重地依賴于其自身的狀態(tài)和周圍的環(huán)境，因此，本發(fā)明具有電場探測靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)。另外，本發(fā)明是基于傳統(tǒng)電學(xué)和傳統(tǒng)聲學(xué)的，設(shè)備簡單，成本低。此外，本發(fā)明直接在壓電材料層上設(shè)置有機(jī)共軛聚合物材料，具有制備簡單的優(yōu)點(diǎn)。

以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1是一種基于聲表面波的電場探測裝置的示意圖。

圖2是又一種基于聲表面波的電場探測裝置的示意圖。

圖3是再一種基于聲表面波的電場探測裝置的示意圖。