一種多層石墨烯污點(diǎn)檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種多層石墨烯污點(diǎn)檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]石墨烯是從石墨材料中剝離出來(lái)、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。石墨烯既是最薄的材料，也是最強(qiáng)韌的材料，斷裂強(qiáng)度比最好的鋼材還要高200倍。同時(shí)它又有很好的彈性，拉伸幅度能達(dá)到自身尺寸的20%。如果用一塊面積I平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足I毫克可以承受一只一千克的貓。石墨烯幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。另一方面，它非常致密，即使是最小的氣體原子也無(wú)法穿透。這些特征使得它非常適合作為透明電子產(chǎn)品的原料，如透明的觸摸顯示屏、發(fā)光板和太陽(yáng)能電池板。
[0003]由于石墨烯的優(yōu)良的性能，石墨烯成為當(dāng)今科技發(fā)展的一個(gè)突破瓶頸的要點(diǎn)，雖然我國(guó)在石墨烯的論文研究上位居世界前列，但是在石墨烯的應(yīng)用及檢測(cè)上還存在諸多不足，在石墨烯的應(yīng)用中，多層石墨烯在重合過(guò)程中，是否達(dá)到使用的要求，需要良好的檢測(cè)手段及檢測(cè)設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于:針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供多層石墨烯污點(diǎn)檢測(cè)系統(tǒng)，利用激光被折射的原理對(duì)石墨烯上的污點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，具有較高的準(zhǔn)確性，采用聚合性更好的激光進(jìn)行逐一掃描具有更強(qiáng)的精確性和防錯(cuò)性，激光傳感器采集激光信號(hào)，有控制單元分析，其不透光的特性能夠便于試驗(yàn)，具有防止其他光的干擾而影響測(cè)試結(jié)果;照相機(jī)為高清相機(jī)，能夠?qū)Ψ糯?00倍-1000倍的進(jìn)行照相，其具有連拍功能，能夠瞬間拍攝較多的照片，圖像處理器進(jìn)行檢測(cè)，具有更好的防誤性，提高精確性，密封罩內(nèi)的負(fù)壓環(huán)境，能夠降低空氣流動(dòng)，對(duì)激光光線的影響，其鼓風(fēng)器能夠?qū)υ撁荛]空間進(jìn)行清掃，避免空氣中的塵埃掉落到待檢測(cè)的石墨烯上，影響檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]本實(shí)用新型公開(kāi)了一種多層石墨烯污點(diǎn)檢測(cè)系統(tǒng)，包括:
[0007]控制單元，包括控制器；
[0008]掃描單兀，包括掃描機(jī)構(gòu)，掃描機(jī)構(gòu)包括激光器、升降器，激光器包括一扁平激光發(fā)生器、一圓頭激光發(fā)生器及凹形的激光接收槽、及設(shè)于激光接收槽內(nèi)側(cè)的若干激光傳感器;激光器升降至指定位置后，帶形激光器產(chǎn)生寬為1_、厚度為1um的偏平激光，激光經(jīng)石墨烯反射后由激光接收槽內(nèi)指定區(qū)域的激光傳感器接收;非指定區(qū)域內(nèi)的激光傳感器接收到激光或指定區(qū)域內(nèi)的激光傳感器接收到的激光強(qiáng)度變化超過(guò)設(shè)定值時(shí)，則打開(kāi)圓頭激光發(fā)生器產(chǎn)生半徑為1um的柱形激光，柱形激光沿帶形激光的寬度方向掃描，柱形激光經(jīng)石墨烯和反射鏡反射激光傳感器上，便于計(jì)算出石墨烯上帶污點(diǎn)的位置；
[0009]操作單元，包括移動(dòng)臺(tái)和上設(shè)置在移動(dòng)臺(tái)上的固定器和反射鏡，移動(dòng)臺(tái)上設(shè)置有橫向移動(dòng)器和縱向移動(dòng)器，移動(dòng)臺(tái)及光屏與控制器電連接；固定器用于固定石墨烯，反射鏡設(shè)于石墨烯下方，光屏設(shè)于固定器的側(cè)邊，用于產(chǎn)生單色光；移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)時(shí)，使設(shè)于固定器上的石墨烯水平移動(dòng)，反射激光至激光傳感器；
[0010]拍照單元，包括拍照機(jī)構(gòu)，拍照機(jī)構(gòu)包括照相機(jī)、設(shè)于照相機(jī)鏡頭處的伸縮裝置、及可移動(dòng)的放大鏡、及光屏;放大鏡可移動(dòng)至伸縮裝置前端，便于拍照;反射光屏產(chǎn)生的單色光由照相機(jī)拍照；
[0011 ] 真空單元，包括密封罩、抽真空器及鼓風(fēng)器;抽真空器包括真空電機(jī)、出氣口、抽氣口和設(shè)置在出氣口與抽氣口之間的單向閥；鼓風(fēng)器包括氮?dú)夤?、電磁閥、及鼓風(fēng)頭，鼓風(fēng)頭由控制器控制轉(zhuǎn)動(dòng);在抽氣口處還通過(guò)電磁閥連接有氮?dú)夤?密封罩配合機(jī)架將掃描單元、操作單元、及拍照單元密封;氮?dú)夤迌?nèi)包括了 88%的氮?dú)狻?%的氦氣和7%氫氣；
[0012]圖像處理單元，用于對(duì)拍照單元采集到的圖片進(jìn)行圖像處理；
[0013]控制單元分別與掃描單元、操作單元、拍照單元、及真空單元、圖像處理單元相連，并用于控制各單元。
[0014]由于上述系統(tǒng)，使各個(gè)單元精確配合，達(dá)到更好的檢測(cè)效果，能夠依照其使用方法，對(duì)其進(jìn)行有效檢測(cè)，減輕了人工檢測(cè)的工作量，能夠精確控制每個(gè)單元的統(tǒng)一調(diào)配工作，避免各個(gè)單元之間的動(dòng)作沖突，影響其動(dòng)作的準(zhǔn)確性;其掃描單元，產(chǎn)生兩種不同的激光，分別對(duì)激光進(jìn)行，初次掃描和精確掃描，避免了因個(gè)別原因影響掃描的準(zhǔn)確性;操作單元，對(duì)石墨烯進(jìn)行移動(dòng)，能夠移動(dòng)距離更小，避免激光移動(dòng)方式，速度過(guò)快，掃描速度不宜控制的缺陷；拍照單元能夠?qū)⑽埸c(diǎn)放大后直觀的顯示，能夠便于觀察和展示;真空單元，減少密封罩能的空氣，減少空氣離子對(duì)激光強(qiáng)度和偏射度的影響；同時(shí)，其鼓風(fēng)器，能夠排出空氣中顆粒大的氣體，同時(shí)減少密封罩的粉塵避免，密封罩內(nèi)的粉塵對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。
[0015]更進(jìn)一步，控制系統(tǒng)的真空方法:
[0016](1)、關(guān)閉密封罩，并檢測(cè)密封罩縫隙處的密封狀況；
[0017](2)、控制單元給真空電機(jī)5-5.5A的電流使其以180-200r/min的轉(zhuǎn)速動(dòng)作并抽出密封罩內(nèi)的空氣，使密封罩內(nèi)的絕對(duì)氣壓為80-88kpa;
[0018](3)、控制單元控制鼓風(fēng)器打開(kāi)，并控制鼓風(fēng)頭向密封罩內(nèi)注入氮?dú)饬?，以吹起密封腔?nèi)的灰塵；
[0019](4)、控制單元加大供給真空電機(jī)的電流使其轉(zhuǎn)速提高至230-240r/min;同時(shí)使密封罩內(nèi)的絕對(duì)氣壓不高于SOkpa;
[0020](5)、5_8min后，關(guān)閉鼓風(fēng)器，并對(duì)密封罩內(nèi)進(jìn)一步降壓至絕對(duì)壓力30_35kpa。
[0021 ]由于上述方法，能夠快捷的清掃該密封環(huán)境，能夠減少密封罩能的空氣，減少空氣離子對(duì)激光強(qiáng)度和偏射度的影響；減少密封罩的粉塵避免，密封罩內(nèi)的粉塵對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響;提高結(jié)果的準(zhǔn)確性和準(zhǔn)確率，為測(cè)試提供一個(gè)優(yōu)良的環(huán)境。
[0022]更進(jìn)一步，，控制系統(tǒng)的激光掃描方法:
[0023](1)、打開(kāi)掃描單元，控制激光器升降至距離移動(dòng)臺(tái)20cm-22cm高，控制扁平激光發(fā)生器產(chǎn)生寬度為1_、厚度為1um的帶形激光；
[0024](2)、控制單元控制移動(dòng)臺(tái)以60cm/min的速度橫向水平移動(dòng)，使反光鏡移動(dòng)至帶形激光處，反光鏡將帶形激光反射至激光傳感器處；
[0025](3)、調(diào)整移動(dòng)臺(tái)的位置，帶形激光以2.5cm/min的速度掃描反射鏡，對(duì)反光鏡進(jìn)行掃描，激光傳感器接收到帶形激光;控制單元記錄移動(dòng)臺(tái)的位置，并同時(shí)記錄接收帶形激光的激光傳感器的位置和激光強(qiáng)度；；
[0026](4)、將石墨烯水平放置到反光鏡上方的固定器上，調(diào)整移動(dòng)臺(tái)利用帶形激光以2.5cm/min的速度對(duì)石墨烯進(jìn)行橫向掃描，控制單元再次檢測(cè)并記錄接收帶形激光的激光傳感器的位置和激光強(qiáng)度、以及移動(dòng)臺(tái)的位置;控制單元對(duì)比前后記錄的數(shù)據(jù)，當(dāng)接收帶形激光的激光傳感器的位置發(fā)生偏轉(zhuǎn)或激光強(qiáng)度變化大于2.75%時(shí)，停止移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)并關(guān)閉扁平的激光發(fā)生器;記錄當(dāng)前扁平激光掃描位置；
[0027](5)、打開(kāi)柱形激光，柱形激光對(duì)石墨烯的前扁平激光的掃描位置以0.2cm/min的速度進(jìn)行縱向掃描；當(dāng)接收柱形激光的激光傳感器的位置發(fā)生偏轉(zhuǎn)或激光強(qiáng)度變化量大于6%時(shí)，關(guān)閉激光器;控制單元標(biāo)記柱形激光在石墨烯上的掃描位置為污點(diǎn)位置。
[0028]由于上述激光掃描方法，是通過(guò)兩個(gè)激光發(fā)生器，產(chǎn)生不同的激光，進(jìn)行掃描，第一次的扁平激光，能夠具有更快的掃描速度，同時(shí)能夠避免減少掃描的時(shí)間，第二次掃描是對(duì)第一掃描發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的位置進(jìn)行定位，其定位的，利用柱形激光進(jìn)行掃描，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)精確定位;避免重復(fù)定位的重復(fù)勞動(dòng)。
[0029]更進(jìn)一步，控制系統(tǒng)的拍照方法:
[0030](1)、控制單元標(biāo)記污點(diǎn)位置后，打開(kāi)光屏和照相機(jī);調(diào)整光屏和照相機(jī)位置，使照相機(jī)以對(duì)準(zhǔn)石墨烯的污點(diǎn)位置，并以經(jīng)反光鏡反射的光屏為背景；
[0031](2)、調(diào)整伸縮裝置并控制放大鏡的移動(dòng)，使照相機(jī)對(duì)污點(diǎn)位置對(duì)焦；
[0032](3)、將光屏調(diào)整為白屏，照相機(jī)對(duì)污點(diǎn)位置進(jìn)行0.1ms間隔的連續(xù)拍照；獲取SO-SO 張照片；
[0033](4)、拍照單元將獲取的照片轉(zhuǎn)移至控制單元中，有控制單元進(jìn)行判斷處理；
[0034](5)、調(diào)整光屏的色彩三次以上，每次都對(duì)污點(diǎn)位置續(xù)拍照