[发明专利]一种基于表面增强拉曼散射的电场测量的装置

说明书

本发明涉及一种基于表面增强拉曼散射的电场测量的装置，包括主体，所述主体的上方设置有光栅结构，所述光栅结构的上方设置有微纳金属颗粒层；该基于表面增强拉曼散射的电场测量的装置，能够将电场的强度信号转换为主体的形变，使得设置于主体上方的光栅结构的参数发生变化，进而引起设置于光栅结构上方的微纳金属结构层的对入射光的拉曼散射发生变化，通过检测入射光的拉曼散射光谱，并且利用CCD探测器采集和分析拉曼散射光谱，从而实现电场的测量，该基于表面增强拉曼散射的电场测量的装置具有结构简单、抗干扰能力强，灵敏度高、精确度高的优点。

技术领域

本发明属于电场探测的技术领域，具体涉及一种基于表面增强拉曼散射的电场测量的装置。

背景技术

电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。这种物质与通常的实物不同，它虽然不是由分子原子所组成的，但它却是客观存在的特殊物质，具有通常物质所具有的力和能量等属性。

随着国家电网建设的快速发展，输电线路越来越接近居民活动的区域，工频电场、直流合成电场等引起的电磁环境问题愈来愈引起人们的关注。工频电场是交流输电线路和变电站的主要电磁环境参数，直流合成电场是直流输电线路的主要电磁环境参数。需要对电场进行检测以评价输变电工程对电磁环境影响。

同时，为了长期工作在高电场环境中人员作业的安全，国家制定了严格的规章制度来杜绝事故的发生，当人在疲劳状态下，往往制度和监督失去了作用，这样就需要有一种安全装置来避免发生此类事故，然而，目前针对环境场强超标的设备，国内外还很少研究。作业人员在高压工频电场的环境中，尤其是在攀爬或接近高压带电设备时，工作人员会误闯入高压区域，如果当事人对其所处的状况不甚了解的情况下，这就有可能造成人身事故。因此，研究具有警示功能的电场测量仪，对保护人员的安全，提高的安全系数，降低事故的发生率具有重要意义。

目前的电场测量仪，在电极设计上往往是使用大体积的球形电极，体积大不利于携带，还有一种像腕式报警器这样的装置虽然小巧但是误判率高，不能够监测佩戴者各个方向的电场情况。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于表面增强拉曼散射的电场测量的装置，包括主体，所述主体的上方设置有光栅结构，所述光栅结构的上方设置有微纳金属颗粒层。

所述光栅结构是由多个周期排列的石英条制成。

所述石英条之间的间隔为沟槽。

所述石英条包括第一石英条、第二石英条，并且第一石英条与第二石英条间隔排列，第一石英条与第二石英条之间的沟槽为第二沟槽，第二石英条与第一石英条之间的沟槽为第一沟槽。

所述光栅结构(2)的排列周期为500nm～2000nm。

所述光栅结构(2)的高度为40nm～200nm。

所述微纳金属颗粒层是由银制成。

所述微纳金属颗粒层的金属颗粒的形状为球形或正方体形或者三棱柱形。

本发明的有益效果：本发明提供的这种基于表面增强拉曼散射的电场测量的装置，能够将电场的强度信号转换为主体的形变，使得设置于主体上方的光栅结构的参数发生变化，进而引起设置于光栅结构上方的微纳金属结构层的对入射光的拉曼散射发生变化，通过检测入射光的拉曼散射光谱，并且利用CCD探测器采集和分析拉曼散射光谱，从而实现电场的测量，该基于表面增强拉曼散射的电场测量的装置具有结构简单、抗干扰能力强，灵敏度高、精确度高的优点。

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是基于表面增强拉曼散射的电场测量的装置的结构示意图一。

图2是基于表面增强拉曼散射的电场测量的装置的结构示意图二。