[发明专利]一种观测一维纳米材料的方法及装置

权利要求书

1.一种观测一维纳米材料的方法，包括以下步骤：

S1提供一待测一维纳米材料；

S2将所述一维纳米材料完全固定于一基体表面，并将该基体与所述一维纳米材料一同浸没于耦合液中，所述耦合液置于一水槽中，所述水槽包括一底面以及至少一透明侧面，所述至少一透明侧面与所述底面的夹角α取值范围为45°≤α<90°；

S3提供一束具有连续光谱的白色入射光，该入射光通过所述至少一透明侧面射向所述一维纳米材料，所述一维纳米材料在该入射光的照射下发生共振瑞利散射；

S4利用物镜为水镜的光学显微镜观测该一维纳米材料，观测时该水镜浸没于所述耦合液中。

2.如权利要求1所述的观测一维纳米材料的方法，其特征在于，进一步包括步骤S5通过一与光学显微镜相连的光谱仪获取所述一维纳米材料的光谱信息。

3.如权利要求1所述的观测一维纳米材料的方法，其特征在于，所述步骤S4进一步包括：对所述一维纳米材料的色彩、位置以及形态信息进行记录。

4.如权利要求1所述的观测一维纳米材料的方法，其特征在于，所述一维纳米材料为碳纳米管、石墨烯窄带、金属纳米线或碳纤维。

5.如权利要求1所述的观测一维纳米材料的方法，其特征在于，所述入射光预先进行滤波处理滤除入射光中的红外线，然后通过一聚焦透镜进行聚焦后照射该一维纳米材料。

6.如权利要求1所述的观测一维纳米材料的方法，其特征在于，所述耦合液为水或水溶液。

7.如权利要求6所述的观测一维纳米材料的方法，其特征在于，所述耦合液为超纯水。

8.如权利要求1所述的观测一维纳米材料的方法，其特征在于，所述白色入射光垂直于所述至少一透明侧面入射。

9.一种观测一维纳米材料的装置，包括：

一超连续谱白光激光器，用于产生入射光，所述一维纳米材料在该入射光的作用下发生共振瑞利散射；

一基体，所述一维纳米材料完全固定于该基体表面；

一光学显微镜，所述光学显微镜的物镜为一水镜；

耦合液，所述一维纳米材料完全浸没于该耦合液中，所述光学显微镜物镜通过该耦合液与所述一维纳米材料耦合；以及

一水槽，用于承载所述耦合液，所述水槽包括一底面以及至少一透明侧面，所述透明侧面与水槽底面的夹角α取值范围为45°≤α<90°；所述至少一透明侧面用于使所述入射光通过。

10.如权利要求9所述的观测一维纳米材料的装置，其特征在于，进一步包括一与所述光学显微镜相连的相机，用于采集光学显微镜所获得的一维纳米材料的色彩、位置以及形态信息。

11.如权利要求9所述的观测一维纳米材料的装置，其特征在于，进一步包括一与所述光学显微镜相连的光谱仪，用于记录所述一维纳米材料的光谱信息。

12.如权利要求9所述的观测一维纳米材料的装置，其特征在于，所述基体为一Si/SiO₂基体，该Si/SiO₂基体的底部为Si基，在Si基的上部形成有一层SiO₂层，该SiO₂层的厚度为30-300nm，所述一维纳米材料直接铺设于所述SiO₂层的表面。

13.如权利要求9所述的观测一维纳米材料的装置，其特征在于，所述基体具有一凹槽，所述一维纳米材料两端分别固定于上述凹槽的两侧，所述一维纳米材料位于凹槽上方的部分与凹槽的底面间隔设置。

14.如权利要求9所述的观测一维纳米材料的装置，其特征在于，进一步包括一光纤，所述光纤的一端与入射光耦合，另一端与待测一维纳米材料同时浸入到耦合液中。