一种多层石墨烯污点检测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种多层石墨烯污点检测系统，包括：控制单元和分别与控制单元相连的扫描单元、操作单元、拍照单元、及真空单元、图像处理单元。利用激光被折射的原理对石墨烯上的污点进行检测，具有较高的准确性，采用聚合性更好的激光进行逐一扫描具有更强的精确性和防错性，激光传感器采集激光信号，有控制单元分析，其不透光的特性能够便于试验，具有防止其他光的干扰而影响测试结果；其鼓风器能够对该密闭空间进行清扫，避免空气中的尘埃掉落到待检测的石墨烯上，影响检测的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多层石墨烯污点检测系统。
技术介绍
石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。石墨烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。如果用一块面积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猫。石墨烯几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。另一方面，它非常致密，即使是最小的气体原子也无法穿透。这些特征使得它非常适合作为透明电子产品的原料，如透明的触摸显示屏、发光板和太阳能电池板。由于石墨烯的优良的性能，石墨烯成为当今科技发展的一个突破瓶颈的要点，虽然我国在石墨烯的论文研究上位居世界前列，但是在石墨烯的应用及检测上还存在诸多不足，在石墨烯的应用中，多层石墨烯在重合过程中，是否达到使用的要求，需要良好的检测手段及检测设备。
技术实现思路
本专利技术的目的在于:针对上述存在的问题，提供多层石墨烯污点检测系统，利用激光被折射的原理对石墨烯上的污点进行检测，具有较高的准确性，采用聚合性更好的激光进行逐一扫描具有更强的精确性和防错性，激光传感器采集激光信号，有控制单元分析，其不透光的特性能够便于试验，具有防止其他光的干扰而影响测试结果；照相机为高清相机，能够对放大500倍-1000倍的进行照相，其具有连拍功能，能够瞬间拍摄较多的照片，图像处理器进行检测，具有更好的防误性，提高精确性，密封罩内的负压环境，能够降低空气流动，对激光光线的影响，其鼓风器能够对该密闭空间进行清扫，避免空气中的尘埃掉落到待检测的石墨烯上，影响检测的准确性。本专利技术采用的技术方案如下: 本专利技术公开了一种多层石墨烯污点检测系统，包括: 控制单元，包括控制器； 扫描单元，包括扫描机构，扫描机构包括激光器、升降器，激光器包括一扁平激光发生器、一圆头激光发生器及凹形的激光接收槽、及设于激光接收槽内侧的若干激光传感器；激光器升降至指定位置后，带形激光器产生宽为1_、厚度为1um的偏平激光，激光经石墨烯反射后由激光接收槽内指定区域的激光传感器接收；非指定区域内的激光传感器接收到激光或指定区域内的激光传感器接收到的激光强度变化超过设定值时，则打开圆头激光发生器产生半径为1um的柱形激光，柱形激光沿带形激光的宽度方向扫描，柱形激光经石墨烯和反射镜反射激光传感器上，便于计算出石墨烯上带污点的位置； 操作单元，包括移动台和上设置在移动台上的固定器和反射镜，移动台上设置有横向移动器和纵向移动器，移动台及光屏与控制器电连接；固定器用于固定石墨烯，反射镜设于石墨烯下方，光屏设于固定器的侧边，用于产生单色光；移动台移动时，使设于固定器上的石墨烯水平移动，反射激光至激光传感器； 拍照单元，包括拍照机构，拍照机构包括照相机、设于照相机镜头处的伸缩装置、及可移动的放大镜、及光屏；放大镜可移动至伸缩装置前端，便于拍照；反射光屏产生的单色光由照相机拍照； 真空单元，包括密封罩、抽真空器及鼓风器；抽真空器包括真空电机、出气口、抽气口和设置在出气口与抽气口之间的单向阀；鼓风器包括氮气罐、电磁阀、及鼓风头，鼓风头由控制器控制转动；在抽气口处还通过电磁阀连接有氮气罐；密封罩配合机架将扫描单元、操作单元、及拍照单元密封；氮气罐内包括了 88%的氮气、5%的氦气和7%氢气； 图像处理单元，用于对拍照单元采集到的图片进行图像处理； 控制单元分别与扫描单元、操作单元、拍照单元、及真空单元、图像处理单元相连，并用于控制各单元。由于上述系统，使各个单元精确配合，达到更好的检测效果，能够依照其使用方法，对其进行有效检测，减轻了人工检测的工作量，能够精确控制每个单元的统一调配工作，避免各个单元之间的动作冲突，影响其动作的准确性；其扫描单元，产生两种不同的激光，分别对激光进行，初次扫描和精确扫描，避免了因个别原因影响扫描的准确性；操作单元，对石墨烯进行移动，能够移动距离更小，避免激光移动方式，速度过快，扫描速度不宜控制的缺陷；拍照单元能够将污点放大后直观的显示，能够便于观察和展示；真空单元，减少密封罩能的空气，减少空气离子对激光强度和偏射度的影响；同时，其鼓风器，能够排出空气中颗粒大的气体，同时减少密封罩的粉尘避免，密封罩内的粉尘对检测结果的影响。 更进一步，控制系统的真空方法: (1)、关闭密封罩，并检测密封罩缝隙处的密封状况； (2)、控制单元给真空电机5-5.5A的电流使其以180-200r/min的转速动作并抽出密封罩内的空气，使密封罩内的绝对气压为80-88kpa ； (3)、控制单元控制鼓风器打开，并控制鼓风头向密封罩内注入氮气流，以吹起密封腔内的灰尘； (4)、控制单元加大供给真空电机的电流使其转速提高至230-240r/min;同时使密封罩内的绝对气压不高于80kpa ； (5)、5_8min后，关闭鼓风器，并对密封罩内进一步降压至绝对压力30_35kpa。由于上述方法，能够快捷的清扫该密封环境，能够减少密封罩能的空气，减少空气离子对激光强度和偏射度的影响；减少密封罩的粉尘避免，密封罩内的粉尘对检测结果的影响；提高结果的准确性和准确率，为测试提供一个优良的环境。 更进一步，，控制系统的激光扫描方法: (1)、打开扫描单元，控制激光器升降至距离移动台20cm-22cm高，控制扁平激光发生器产生宽度为1_、厚度为1um的带形激光； (2)、控制单元控制移动台以60cm/min的速度横向水平移动，使反光镜移动至带形激光处，反光镜将带形激光反射至激光传感器处； (3)、调整移动台的位置，带形激光以2.5cm/min的速度扫描反射镜，对反光镜进行扫描，激光传感器接收到带形激光；控制单元记录移动台的位置，并同时记录接收带形激光的激光传感器的位置和激光强度；； (4)、将石墨烯水平放置到反光镜上方的固定器上，调整移动台利用带形激光以2.5cm/min的速度对石墨烯进行横向扫描，控制单元再次检测并记录接收带形激光的激光传感器的位置和激光强度、以及移动台的位置；控制单元对比前后记录的数据，当接收带形激光的激光传感器的位置发生偏转或激光强度变化大于2.75%时，停止移动台移动并关闭扁平的激光发生器；记录当前扁平激光扫描位置； (5)、打开柱形激光，柱形激光对石墨稀的前扁平激光的扫描位置以0.2cm/min的速度进行纵向扫描；当接收柱形激光的激光传感器的位置发生偏转或激光强度变化量大于6%时，关闭激光器；控制单元标记柱形激光在石墨烯上的扫描位置为污点位置。由于上述激光扫描方法，是通过两个激光发生器，产生不同的激光，进行扫描，第一次的扁平激光，能够具有更快的扫描速度，同时能够避免减少扫描的时间，第二次扫描是对第一扫描发现问题的位置进行定位，其定位的，利用柱形激光进行扫描，能够实现对精确定位；避免重复定位的重复劳动。 更进一步，控制系统的拍照方法: (I )、控制单元标记污点位置后，打开光屏和照相机；调整光屏和照相机位置，使照相机以对准石墨烯的污点位置，并以经反光镜反射的光屏为背景； (2 )、调整伸缩装置并控制放大镜的移动，使照相机对污点位置对焦； (3)、将光屏调整为白屏，照相机对污点位置进行0.1ms间隔的连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层石墨烯污点检测系统，其特征在于，多层石墨烯污点检测系统的控制系统包括：控制单元，包括控制器；扫描单元，包括扫描机构，扫描机构包括激光器、升降器，激光器包括一扁平激光发生器、一圆头激光发生器及凹形的激光接收槽、及设于激光接收槽内侧的若干激光传感器；激光器升降至指定位置后，带形激光器产生宽为1mm、厚度为10um的偏平激光，激光经石墨烯反射后由激光接收槽内指定区域的激光传感器接收；非指定区域内的激光传感器接收到激光或指定区域内的激光传感器接收到的激光强度变化超过设定值时，则打开圆头激光发生器产生半径为10um的柱形激光，柱形激光沿带形激光的宽度方向扫描，柱形激光经石墨烯和反射镜反射激光传感器上，便于计算出石墨烯上带污点的位置；操作单元，包括移动台和上设置在移动台上的固定器和反射镜，移动台上设置有横向移动器和纵向移动器，移动台及光屏与控制器电连接；固定器用于固定石墨烯，反射镜设于石墨烯下方，光屏设于固定器的侧边，用于产生单色光；移动台移动时，使设于固定器上的石墨烯水平移动，反射激光至激光传感器；拍照单元，包括拍照机构，拍照机构包括照相机、设于照相机镜头处的伸缩装置、及可移动的放大镜、及光屏；放大镜可移动至伸缩装置前端，便于拍照；反射光屏产生的单色光由照相机拍照；真空单元，包括密封罩、抽真空器及鼓风器；抽真空器包括真空电机、出气口、抽气口和设置在出气口与抽气口之间的单向阀；鼓风器包括氮气罐、电磁阀、及鼓风头，鼓风头由控制器控制转动；在抽气口处还通过电磁阀连接有氮气罐；密封罩配合机架将扫描单元、操作单元、及拍照单元密封；氮气罐内包括了88%的氮气、5%的氦气和7%氢气；氮气罐内包括了88%的氮气、5%的氦气和7%氢气；图像处理单元，用于对拍照单元采集到的图片进行图像处理；控制单元分别与扫描单元、操作单元、拍照单元、及真空单元、图像处理单元相连，并用于控制各单元。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：夏烬楚，
申请(专利权)人：夏烬楚，
类型：发明
国别省市：四川;51