[发明专利]红外探测器

说明书

技术领域

本发明涉及一种红外探测器，尤其涉及一种利用碳纳米管的红外探测器。

背景技术

在电子防盗探测器领域，被动红外探测器的应用非常广泛，因其价格低廉、技术性能稳 定，而深受广大专业人员的欢迎。被动红外探测器是靠探测物体发射的红外线来进行工作的 。探测器收集外界的红外辐射进而聚集到红外探测器上。红外探测器在接收了红外辐射温度 发出变化时就会向外释放电荷，检测处理后产生报警。目前比较常用的是电荷耦合二极管型 的红外探测器，但体积较大且不利于携带。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种体积小超薄型的红外探测器。

一种红外探测器，其包括：一第一电极；一第二电极；及一设置于该第一电极与该第二 电极之间的复合材料膜层，该复合材料膜层包括多根碳纳米管及高分子材料，该复合材料膜 层与该第一电极电性连接，该复合材料膜层与该第二电极之间存在间隙，当该复合材料膜层 接收到红外线的照射时，其朝向第二电极延伸至与该第二电极电性连接。

一种红外探测器，其包括：一第一电极；一第二电极；一电源，其分别与第一电极和第 二电极电性连接，及一设置于该第一电极与该第二电极之间的复合材料膜层，该复合材料膜 层包括多根碳纳米管及高分子材料，该复合材料膜层与该第一电极电性连接，该复合材料膜 层与该第二电极之间存在间隙，当该复合材料膜层接收到红外线的照射时，其朝向第二电极 延伸至与该第二电极电性连接，从而形成闭合回路，产生电流信号。

相较于现有技术，该红外探测器由于采用复合材料膜层作为感测元件，其膜厚通过热压 成型可以加工得很薄，故体积较小且利于携带。

附图说明

图1是本发明实施例提供的红外探测器处于第一状态的立体结构示意图。

图2是本发明实施例提供的红外探测器处于第二状态的立体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例作进一步的详细说明。

请一并参阅图1和图2，本发明实施例提供了一种红外探测器100。该红外探测器100包括 一第一电极10，一第二电极30、一设置于该第一电极10与该第二电极30之间的复合材料膜层 20、一反射层50及一红外带通滤光片70。

该第一电极10及第二电极30与一个控制电路连接，该控制电路包括一电源40。该电源 40为该第一电极10及第二电极30提供电压并使其之间形成电场。在本实施例中，第一电极10 与第二电极30为平板电极，第一电极10与第二电极30两个相向的表面为一平面。第一电极10 与第二电极30之间各处电场强度E的方向基本都与第一电极10的表面垂直，即基本都与X轴平 行。该第一电极10与第二电极30可以采用以下材料制成：铝、铜、银、铜铝合金、银铜合金 等。

该复合材料膜层20可通过塑料成型技术制得，即首先将多束碳纳米管管束端部相互缠绕 连接成碳纳米管丝，然后将碳纳米管丝置入两片高分子膜之间，热压成型，或者是将碳纳米 管丝与高分子材料混合成型。该高分子材料包括丙烯酸酯橡胶、聚二甲基硅氧烷、聚碳酸酯 或聚苯二甲酸乙二醇酯。该碳纳米管丝包括金属型碳纳米管丝和半导体型碳纳米管丝。该复 合材料膜层20与该第一电极10电性连接，该复合材料膜层20与该第二电极之间存在间隙。该 复合材料膜层20的碳纳米管中心轴线与X轴平行。

该红外探测器100的工作原理如下：由于碳纳米管丝为金属型碳纳米管丝和半导体型碳 纳米管丝的混合物。当利用特定波长的红外光照射时，半导体型的碳纳米管丝被激发形成电 子与空穴，带负电荷的电子由金属型碳纳米管传输。电荷传输过程中，会在局部区域形成静 电场，在静电场的作用下，碳纳米管丝受静电力作用而驱动整个复合材料膜层20沿着其轴向 X方向延伸。如图2所示，当该复合材料膜层20接收到红外线80的照射时，其会沿着X轴方向 延伸至与第二电极30电性连接，从而形成闭合回路，在控制电路中产生电流信号来探测红外 线。当红外线80的强度为5mW/cm²时，该复合材料膜层20的形变量为0.01％~0.1％之间。红外 线80的强度越大，该复合材料膜层20的形变量越大。所以该复合材料膜层20与该第二电极 30之间的距离应当根据该红外线的强度确定。当然，该复合材料膜层20的形变量还与碳纳米 管的纯度、使用量和分布等因素有关。