CNTs吸光层修饰的微悬臂梁光-热动态响应研究

发布时间：2017-12-09 03:07

  本文关键词：CNTs吸光层修饰的微悬臂梁光-热动态响应研究

  更多相关文章： 微悬臂梁 光-热-机响应特性 CNTs吸光层 光热传感器 光热光谱

【摘要】：研究了脉冲调制红外激光激励下,碳纳米管薄膜吸光层修饰的微悬臂梁的光-热-机动态响应特性。基于有限元分析软件COMSOL5.0分析了微悬臂梁的动态温度分布,由此建立了随时间变化的一维动态温度状态方程和微悬臂梁振动方程,进而从理论上分析了微悬臂梁动态响应特性。采用波长为1550nm,以最大输出功率为10m W的激光二极管作为激励源,激光调制频率范围为0Hz至400Hz,利用振动信号拾取系统进行了微悬臂梁振动特性测试实验。实验结果表明,微悬臂梁的振幅随激光调制频率的增加而减小,微悬臂梁的最大光热响应频率约为181Hz;振幅随激光功率的增加而增加,其线性相关系数为0.993,最大偏差为±2.8m V。研究结果证明了采用该CNTs薄膜修饰的微悬臂梁作为光热偏转光谱痕量物质探测系统的热传感器件的可行性。
【作者单位】： 内江师范学院物理与电子信息工程学院;
【分类号】：TN209
【正文快照】： 痕量物质检测技术在人体健康检测、空气质量监测以及反恐等方面具有举足轻重的作用[1-3]。痕量物质检测技术通常包括激光诱导击穿光谱、激光红外光谱、激光拉曼光谱技术和激光光热偏转光谱技术等[4]。由于具有极高的功率分辨率(约4p W)、能量分辨率(约5f J)以及温度灵敏度(约1

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