一種多層石墨烯污點(diǎn)激光檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多層石墨烯污點(diǎn)激光檢測(cè)裝置。
【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]本發(fā)明的目的在于:針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種多層石墨烯污點(diǎn)激光檢測(cè)裝置，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，是通過(guò)兩個(gè)或兩個(gè)以上的激光發(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)。
[0005]影響檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明公開(kāi)了一種多層石墨烯污點(diǎn)激光檢測(cè)裝置，包括:機(jī)架和設(shè)置在機(jī)架上的掃描機(jī)構(gòu)、控制器、操作機(jī)構(gòu)、拍照機(jī)構(gòu)、圖像處理器、密封罩、鼓風(fēng)器、及抽真空器；
掃描機(jī)構(gòu)包括掃描架和固定在掃描架上激光器、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，激光接收槽內(nèi)側(cè)的設(shè)有若干激光傳感器；激光傳感器、兩激光發(fā)生器和升降器分別與控制器電連接；
操作機(jī)構(gòu)包括移動(dòng)臺(tái)和設(shè)置在移動(dòng)臺(tái)上的固定器、反射鏡及光屏，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；光屏設(shè)置在移動(dòng)臺(tái)的側(cè)方，用于產(chǎn)生單一色彩的光；反射鏡設(shè)于固定器的下方；
拍照機(jī)構(gòu)包括固定在機(jī)架上的固定架、設(shè)置在固定架上的照相機(jī)；在照相機(jī)的鏡頭處設(shè)有伸縮裝置，在伸縮裝置下方設(shè)有可移動(dòng)的放大鏡；該拍照機(jī)構(gòu)與控制器相連； 圖像處理器設(shè)置與機(jī)架內(nèi)部，與控制器相連，用于圖像處理；
密封罩設(shè)于機(jī)架上方，并與機(jī)架構(gòu)成不透光的密閉空間，在密封罩的邊沿處設(shè)有密封環(huán)；所述密封罩為不透明密封罩；在密封罩上設(shè)有可開(kāi)閉的觀察口 ；
抽真空器設(shè)置與機(jī)架內(nèi)，包括真空電機(jī)、出氣口、及抽氣口 ；出氣口、及抽氣口之間設(shè)有單向閥；
鼓風(fēng)器與設(shè)置與機(jī)架上包括依次相連的氮?dú)夤?、電磁閥、及鼓風(fēng)頭；在抽氣口處還通過(guò)電磁閥及管道連接該氮?dú)夤蕖?br>[0007]更進(jìn)一步，所述鼓風(fēng)器的鼓風(fēng)頭上具有扁平的噴嘴。
[0008]更進(jìn)一步，所述真空電機(jī)采用220v的三相交流步進(jìn)電機(jī)；所述出氣口大于抽氣
□ O
[0009]更進(jìn)一步，所述氮?dú)夤迌?nèi)包括88%的氮?dú)狻?%的氦氣和7%氫氣。
[0010]更進(jìn)一步，所述扁平激光發(fā)生器產(chǎn)生寬為1mm、厚度為1um的偏平激光；所述圓頭激光發(fā)生器產(chǎn)生半徑為1um的柱形激光。
[0011]更進(jìn)一步，所述升降器高、中、低三個(gè)檔位，分別對(duì)應(yīng)不同速度；低速檔的移動(dòng)速度為 5cm/min。
[0012]由于上述結(jié)構(gòu)，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。
[0013]
更進(jìn)一步，多層石墨烯污點(diǎn)激光檢測(cè)裝置的控制系統(tǒng)包括:
控制單元，包括控制器；
掃描單元，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；
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；
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； 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)夤蓿幻芊庹峙浜蠙C(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；
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；
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)的激光掃描方法:
(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；
(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；
(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；；
(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