[实用新型]利用石墨烯和PVDF太赫兹等离子谐振效应的酒精浓度测量装置

摘要

本实用新型公开了一种利用石墨烯和PVDF太赫兹等离子谐振效应的酒精浓度测量装置。本装置中的高阻硅棱镜下表面依次布置石墨烯、PVDF薄膜、二氧化硅薄膜、待测酒精溶液和高阻硅衬底。当硅棱镜所在的旋转台旋转一定角度及探测器所在旋转台旋转相应的两倍角度，并且旋转角在特定范围内扫描变化时，探测器可得到角度—反射系数曲线。该反射系数曲线上的谐振峰随酒精浓度变化移动。由于返波振荡器的功率较大，使得探测器所在旋转台的半径较大，旋转角度分辨率可以小于一分，本测量装置中待测溶液从纯水到纯酒精变化时角度—反射系数曲线的谐振峰移动大于16度，使得该测量装置测量酒精浓度的精度达到千分之一以上。

主权项

一种利用石墨烯和PVDF太赫兹等离子谐振效应的酒精浓度测量装置，其特征在于包括半圆形硅棱镜(1)、单层石墨烯(2)、PVDF薄膜(3)、二氧化硅薄膜(4)、待测酒精溶液(5)、高阻硅衬底(6)、第一旋转台(7)、返波振荡器(8)、第一聚四氟乙烯透镜(9)、第二聚四氟乙烯透镜(10)、第三聚四氟乙烯透镜(11)；第四聚四氟乙烯透镜(12)；肖特基二极管探测器(13)、第二旋转台(14)；半圆形硅棱镜(1)下表面依次紧贴布置单层石墨烯(2)、PVDF薄膜(3)、二氧化硅薄膜(4)、待测酒精溶液(5)和高阻硅衬底(6)，由返波振荡器(8)发出的THz波透过第一聚四氟乙烯透镜(9)、第二聚四氟乙烯透镜(10)聚焦到半圆形硅棱镜(1)，再经过半圆形硅棱镜(1)及单层石墨烯(2)、PVDF薄膜(3)、二氧化硅薄膜(4)，被紧贴置于高阻硅衬底(6)上的待测酒精溶液(5)反射后出射半圆形硅棱镜(1)，再透过第三聚四氟乙烯透镜(11)、第四聚四氟乙烯透镜(12)到达肖特基二极管探测器(13)；半圆形硅棱镜(1)、单层石墨烯(2)、PVDF薄膜(3)、二氧化硅薄膜(4)、待测酒精溶液(5)、高阻硅衬底(6)安装在第一旋转台(7)上；肖特基二极管探测器(13)安装在第二旋转台(14)上。