[发明专利]一种基于石墨烯的声波探测器

说明书

本发明涉及一种基于石墨烯的声波探测器,包括内部为空腔的管体,所述管体的内壁设置有石墨烯层，所述石墨烯层的上还设置有贵金属微纳结构层；该基于石墨烯的声波探测器，通过在管体内设置石墨烯层，当声波进入管体内的时候，声波传播到石墨烯层，由于石墨烯层上设置有贵金属微纳结构层，声波能够引起贵金属微纳结构振动，从而改变了石墨烯层的表面环境，使得石墨烯层的介电常数发生变化，改变了石墨烯层对太赫兹电磁波的透射性，通过检测石墨烯层对太赫兹电磁波的变化，从而判断声波的波长、强度等信息，实现了声波的检测；该基于石墨烯的声波探测器，具有结构简单，检测灵敏度高，抗干扰能力强，结构简单等优点。

技术领域

本发明涉及声波探测技术领域，具体涉及一种基于石墨烯的声波探测器。

背景技术

声波探测器在当今变得非常重要，其或者作为语音传输装置的一部分或者能作为在用于分析气体、例如环境空气的气体分析仪中的光声探测器的一部分来使用。

常用的声波探测器构造为电容式探测器，其具有两个彼此有间距的限定电容器的膜片。膜片的其中一个是固定的并且另一个可通过待检测的声波发生位移。可移动的膜片的位移决定了电容器的电容变化，该电容变化可由合适的读取电路检测并且可作为电信号输出，由该电信号可推断出待检测的声波的特性，例如声压。

尽管电容声波探测器的特征在于灵敏度高，但其具有主要由其复杂结构导致的许多缺点。

常用的电容声波探测器在其复杂结构方面的缺点可通过压电声波探测器来消除。这种探测器使用由压电材料制造的薄膜，该薄膜可通过待检测的声波发生形变。压电膜的形变在压电膜中感应出电压，该电压可由合适的读取电路检测并且可作为电信号输出，由该电信号可推断出待检测的声波的特性。

现有的声波探测器存在结构复杂，容易受到外界影响的缺陷。

发明内容

本发明的目的是克服现有声波探测器的结构复杂，容易受到外界影响的问题。

为此，本发明提供了一种基于石墨烯的声波探测器,包括内部为空腔的管体,所述管体的内壁设置有石墨烯层，所述石墨烯层的上还设置有贵金属微纳结构层。

所述贵金属微纳结构层为多个贵金属微纳颗粒组成。

所述贵金属微纳结构层为多个周期性排列的贵金属纳米棒组成。

所述贵金属微纳结构层的上方还设置有第二石墨烯层。

所述第二石墨烯层是由多个相互间隔的石墨烯条组成，该石墨烯条沿管体的轴向延伸。

所述贵金属微纳结构层为贵金属网格层。

所述贵金属网格层的网格交叉处设置有贵金属凸起。

所述管体为弯曲的形状。

本发明的有益效果：本发明提供的这种基于石墨烯的声波探测器，通过在管体内设置石墨烯层，当声波进入管体内的时候，声波传播到石墨烯层，由于石墨烯层上设置有贵金属微纳结构层，声波能够引起贵金属微纳结构振动，从而改变了石墨烯层的表面环境，使得石墨烯层的介电常数发生变化，改变了石墨烯层对太赫兹电磁波的透射性，通过检测石墨烯层对太赫兹电磁波的变化，从而判断声波的波长、强度等信息，实现了声波的检测；该基于石墨烯的声波探测器，具有结构简单，检测灵敏度高，抗干扰能力强，结构简单等优点。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是声波探测器轴向截面结构示意图一。

图2是声波探测器径向截面结构示意图。

图3是声波探测器轴向截面结构示意图二。

图4是声波探测器轴向截面结构示意图三。