[发明专利]使用膜状流动量子点实现高分辨率表面温度场测量方法

权利要求书

1.使用膜状流动量子点实现高分辨率表面温度场测量方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，量子点水溶液和测试试片的制备：在室温下，将水溶性量子点与纯水以一定体积比混合，并进行充分震荡，得到量子点水溶液(1)；将铜片(2)与石英片(3)两端分别用入口转接口(6-1)和出口转接口(6-2)连接并固定，保持平行；使用有机玻璃将侧边封闭，构成一个测试试片；以测试试片中点为界，沿着量子点水溶液(1)的流动方向，将试片划分为标定段(A)和测量段(B)；

步骤2，管路搭建：使用PVC管路(8)将蠕动泵(9)与入口转接口(6-1)和出口转接口(6-2)连接，并添加入水口(10-1)和出水口(10-2)，构成一个回路；将步骤1中的量子点水溶液(1)从入水口(10-1)注入直到充满整个回路；启动蠕动泵(9)，使铜片(2)与石英片(3)之间的量子点水溶液流动速率保持为0.01-3mm·s^-1；

步骤3，温度标定：分别控制设置在铜片(2)上的第一加热片(4-1)、第二加热片(4-2)和第三加热片(4-3)加热至不同温度T₁、T₂和T₃，并通过设置在入口转接口(6-1)前后PVC管路上的第一半导体制冷片(5-1)和第二半导体制冷片(5-2)控制入口转接口(6-1)前的量子点水溶液温度至低于第一加热片(4-1)的加热温度T₁；待体系稳定后，使用恒定紫外光源(11)激发铜片(2)与石英片(3)之间的量子点水溶液(1)，利用装有滤波片(12)的高速摄像机(13)采集加热片第一(4-1)、第二加热片(4-2)和第三加热片(4-3)下方的石英片(3)上的荧光图样，通过与高速摄像机(13)连接的计算机(14)对荧光图样进行处理，提取温度为T₁、T₂和T₃下量子点水溶液的激发发光强度，将激发发光强度与所对应的温度记录；重复设定第一加热片(4-1)、第二加热片(4-2)和第三加热片(4-3)的温度，直到覆盖待测对象变化的整个温度区间；整理获得的激发发光强度与温度的数据，得到量子点水溶液的光强-温度标定曲线；

步骤4，温度场测量：保持蠕动泵(9)的速度、恒定紫外光源(11)的功率和高速摄像机(13)的光圈与温度标定时相同；视待测表面情况，考虑在测量段(B)两端放置挡水条(7)；使测量段与待测表面充分接触，利用高速摄像机(13)实时采集石英片(3)上的荧光图样并传送至计算机(14)，将每一帧图样各点的发光强度与光强-温度标定曲线作对比，得到待测表面的温度场变化情况。

2.根据权利要求1所述的使用膜状流动量子点实现高分辨率表面温度场测量方法，其特征在于：所述铜片(2)与石英片(3)要保持平行，并保持间距0.25-3mm。

3.根据权利要求1所述的使用膜状流动量子点实现高分辨率表面温度场测量方法，其特征在于：所述量子点水溶液(1)在制备过程中，水溶性量子点与纯水混合的比例需要满足如下条件：能够使量子点水溶液(1)的荧光激发图样被高速摄像机(13)捕捉到。

4.根据权利要求1所述的使用膜状流动量子点实现高分辨率表面温度场测量方法，其特征在于：所述石英片(3)能够透过紫外光和量子点水溶液受激发出的荧光。

5.根据权利要求1所述的使用膜状流动量子点实现高分辨率表面温度场测量方法，其特征在于：所述紫外光源(11)所发射的紫外光能够激发所使用的量子点水溶液(1)，并使其产生荧光效应。

6.根据权利要求1所述的使用膜状流动量子点实现高分辨率表面温度场测量方法，其特征在于：所述滤波片(12)是与所使用的量子点水溶液(1)激发发光波长相匹配的带通滤镜。