[发明专利]一种石墨烯图像分析装置及其分析方法

权利要求书

1.一种石墨烯图像分析装置,其特征是：包括卤素灯光源(1)、起偏器(2)、载物台(3)、显微物镜(4)、半透半反镜(5)、四分之一波片(6)、检偏器(7)、CCD相机(8)、计算机平台(9)、电机驱动装置(10)、旋转电机(11)以及直线电机(12)，所述卤素灯光源(1)的光线射过所述起偏器(2)时经过所述起偏器(2)进行偏振态的调制成为偏振光经过所述半透半反镜(5)后通过所述显微物镜(4)入射到待测石墨烯样品上，所述偏振光的背向散射光经过所述显微物镜(4)和所述半透半反镜(5)后再经过所述四分之一波片(6)和所述检偏器(7)，最终在所述CCD相机(8)上成像，所述载物台(3)在Z轴方向上下移动进行调焦，所述载物台(3)在X轴和Y轴方向移动找到需要检测的石墨烯图像，所述计算机模块(9)通过所述电机驱动装置(10)控制所述旋转电机(11)带动所述起偏器(2)旋转，并在每次旋转到位后控制所述CCD相机(8)同步成像。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯图像分析装置的分析方法,其特征是：包括以下步骤：

步骤1：将石墨烯配置成浓度为0.1mg/mL～0.2mg/mL溶液，分散好，滴到载玻片上，待微干制成待测的石墨烯样品；

步骤2，将待测的石墨烯样品放置于所述载物台(3)，所述载物台(3)在水平方向成九十度夹角设置为X轴、Y轴；所述载物台(3)在X轴、Y轴平面垂直方向设置为Z轴，所述载物台(3)的X轴、Y轴、Z轴方向的电机均为直线电机，打开所述卤素灯光源(1)，先由所述直线电机(12)带动所述载物台(3)在Z轴方向移动进行对焦，然后由所述直线电机(12)带动所述载物台(3)在X轴和Y轴上移动，保证石墨烯样品在视场的正中央且能够在所述CCD相机(8)平面上成清晰像；

步骤3，通过所述计算机模块(9)指令所述电机驱动装置(10)控制所述旋转电机(11)带动所述起偏器(2)转动，在不同光波状态下，所述计算机模块(9)保存所述CCD相机(8)采集到的图像；

步骤4，将不同光波状态下的一系列图像，在所述计算机平台(9)内进行光波矢量参数处理矩阵运算，获得关于石墨烯样品的光波矢量参数图像，具体如下：

所述旋转电机(11)共转动n次，所述CCD相机(8)获取的n幅图像图中的同一个像素位置上的光强值都不同，对某个像素而言，其n幅图像的光强值依次计为I₁,I₂,I₃...I_n，则该像素去偏光强图像光强值为

用该方法遍历每个像素，得到整个石墨烯去偏光强图像；

步骤5，根据获得的石墨烯去偏光强图像，选取一条经过载玻片和石墨烯的直线在所述计算机平台(9)内进行灰度值分析，通过一条直线下图像非直观灰度值的阶梯层数和高度差，检测出待测石墨烯的层数。