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原文传递一种测量石墨烯在室温范围内微米尺寸区域温度的系统及其方法及可视化算法

专利名称：	一种测量石墨烯在室温范围内微米尺寸区域温度的系统及其方法及可视化算法
摘要：	本发明揭示了一种测量石墨烯在室温范围内微米尺寸区域温度的系统及其方法及可视化算法，该系统包括待测石墨烯样本制成片、数字显微镜、显示器、可调温度温控台、鼠标、外置存储器、计算机。待测石墨烯样本制成片上滴加有胆甾相液晶测试液，滴加胆甾相液晶测试液的待测石墨烯样本制成片平放于可调温度温控台上，显微镜镜头悬于滴加胆甾相液晶测试液的待测石墨烯样本制成片上方，显微镜使用数据线与鼠标、外置存储器、显示器连接，使操作者能捕捉到特定围微观区域视野内的图像，并将图像拍照保存。本技术方案运用胆甾相液晶的温敏特性与石墨烯的导热性以及计算机图像处理技术，为石墨烯热学特性的研究提供了一种准确、便捷的解决方案。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京邮电大学
发明人：	王磊;刘陈威;曾筱涵;姜浩研
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-04T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-30T00:00:00+0800
申请号：	CN201910269958.3
公开号：	CN110068591A
代理机构：	南京苏科专利代理有限责任公司
代理人：	范丹丹
分类号：	G01N25/18(2006.01);G;G01;G01N;G01N25
申请人地址：	210003 江苏省南京市鼓楼区新模范马路66号
主权项：	1.一种测量石墨烯在室温范围内微米尺寸区域温度的系统，其特征在于：该系统包括待测石墨烯样本制成片(1)、数字显微镜(2)、显示器(3)、可调温度温控台(4)、鼠标(5)、外置存储器(6)、进行图像处理和结果显示的计算机(7)，所述待测石墨烯样本制成片(1)上滴加有胆甾相液晶测试液，滴加胆甾相液晶测试液的待测石墨烯样本制成片(1)平放于可调温度温控台(4)上，显微镜(2)镜头悬于滴加胆甾相液晶测试液的待测石墨烯样本制成片(1)上方，显微镜(2)使用数据线与鼠标(5)、外置存储器(6)、显示器(3)连接，显微镜(2)有三个接口，其中第一接口USB1与鼠标(5)相连接，第二接口USB2与外置存储器(6)相连接，第三接口HDMI接口与显示器(3)连接，使操作者能捕捉到特定围微观区域视野内的图像，并将图像拍照保存在外置存储器中，之后将外置存储器(6)保存的图片传至进行图像处理和结果显示的计算机(7)，所述计算机上运行可对被测石墨烯样品微观区域图片进行处理以获取微米级温度的可视化的算法，并且将处理结果展现在可视化可操作的GUI界面上，使用鼠标(5)点击所需位置即可获得对应温度。 2.根据权利要求1所述的一种测量石墨烯在室温范围内微米尺寸区域温度的系统，其特征在于：所述胆甾相液晶测试液的主要原料为直径微米级别的球状结构胆甾相液晶颗粒。 3.根据权利要求2所述的一种测量石墨烯在室温范围内微米尺寸区域温度的系统，其特征在于：所述胆甾相液晶颗粒选用RM2325，胆甾相液晶胶囊直径约为50um。 4.一种测量石墨烯在室温范围内微米尺寸区域温度的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤： S1：制备测试液；按1:1.5的比例取0.1g胆甾相液晶粉末与0.15g甲基硅油，将盛甲基硅油的离心管置于50℃水浴锅中预热一定时间，将称量好的0.1g胆甾相液晶粉末倒入0.15g甲基硅油中，用尖头滴管手动搅拌30～60s，将容器置于50℃超声机中15min，该过程在7min时需将离心管取出，再次进行手动搅拌，使材料混合均匀得到混合液； S2：制作样本片；取待测石墨烯薄片置于载玻片上，预先向S1步骤得到的混合液中加入95％乙醇溶液，手动振荡15次左右，使用胶头滴管将混合液滴加到薄片上，接着静置、热风烘干一定时间，使第一层混合液渗入石墨烯的孔隙，第二层及以后的滴加方式同前，滴加的次数视石墨烯样品的厚度而定，盖上另一层盖玻片，以适中的力度压紧，制成样本片。 5.根据权利要求4所述的一种测量石墨烯在室温范围内微米尺寸区域温度的方法，其特征在于：在所述S1步骤中，将盛甲基硅油的离心管置于50℃水浴锅中预热10min。 6.根据权利要求4所述的一种测量石墨烯在室温范围内微米尺寸区域温度的方法，其特征在于：在所述S2步骤中，对于1cm2的石墨烯薄片，滴加量为3滴，对于1mm2厚的薄片，滴加量为6滴。 7.根据权利要求4所述的一种测量石墨烯在室温范围内微米尺寸区域温度的方法，其特征在于：在所述S2步骤中，使用胶头滴管将混合液滴加到薄片上，接着静置、热风烘干30s。 8.一种可对被测石墨烯样品微观区域图片进行处理以获取微米级温度的可视化的算法，其特征在于：该算法包括以下步骤： S10：使用软件处理获取的以0.1℃为步进的图像，用其中的吸管工具收集多张不同已知温度下相同位置显微图片兴趣区域的RGB值，过程中需在指定点多次取值并取平均值得到数据化的离散温度标定点，由此制作色温对照表； S20：进行数据函数拟合，使用Matlab软件得到R、G、B与测试时的温度值的拟合函数，即连续的色温关系，从而可以由连续的R、G、B区间上的任意点推算出该点对应的温度； S30：使用OpenCV3.4.3中库函数结合S2步骤得到的拟合函数进行图像处理；读入待测图片，运行程序，点击图片中的测量位置即可获得该点的温度值。
所属类别：	发明专利