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一种基于卷曲薄膜的氢气痕迹检测方法
| 专利名称： | 一种基于卷曲薄膜的氢气痕迹检测方法 |
| 摘要： | 本发明提供了一种基于卷曲薄膜的氢气痕迹检测方法。其卷曲薄膜为由多层金属薄膜体系卷曲形成的阵列结构；最内层的金属薄膜在氢气气氛中具有体积膨胀效应，卷曲薄膜在接触过氢气之后，其卷曲直径会产生明显的减小，由此导致其光学性质的变化。氢气脱附后卷曲薄膜产生的透射率变化，与氢气浓度具有一定的定量关系，由此可以实现对氢气的痕迹检测。该方法通过在氢气通入前后，卷曲薄膜的曲率半径的变化导致的光学透射率的变化实现对氢气的痕迹检测。本发明在检测记录过程中无电流传输，安全性更高。 |
| 专利类型： | 发明专利 |
| 国家地区组织代码： | 上海;31 |
| 申请人： | 复旦大学 |
| 发明人： | 梅永丰;辛佳奇;胥博瑞 |
| 专利状态： | 有效 |
| 申请日期： | 2019-08-22T00:00:00+0800 |
| 发布日期： | 2019-11-15T00:00:00+0800 |
| 申请号： | CN201910776964.8 |
| 公开号： | CN110455751A |
| 代理机构： | 上海正旦专利代理有限公司 |
| 代理人： | 张磊 |
| 分类号： | G01N21/59(2006.01);G;G01;G01N;G01N21 |
| 申请人地址： | 200433上海市杨浦区邯郸路220号 |
| 主权项： | 1.一种基于卷曲薄膜的氢气痕迹检测方法，其特征在于，具体步骤如下： (1) 测量通入氢气前卷曲薄膜的透射率a1； (2) 将卷曲薄膜置于透明密闭容器中； (3) 将氢气通入透明密闭容器中； (4) 停止通入氢气，将卷曲薄膜置于空气或氮气环境中； (5) 测量通入氢气后卷曲薄膜的透射率a2； (6) 计算通入氢气前后卷曲薄膜的透射率变化率a，a = (a2 – a1)/a1； (7) 根据透射率变化率的大小，可以对浓度为0.1%-4%的氢气进行定量痕迹检测。 2.根据权利要求1所述的基于卷曲薄膜的氢气痕迹检测方法，其特征在于，步骤(1)中所述卷曲薄膜的制备方法，具体步骤如下： (1) 在清洁的基片上光刻图形阵列； (2) 使用薄膜沉积方法在基片上沉积具有内应力的金属薄膜； (3) 使用薄膜沉积方法在基片上沉积对氢气具有体积膨胀效应的金属薄膜； (4) 选择性腐蚀光刻胶得到卷曲薄膜阵列结构。 3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(1)所用的清洁基片为透明玻璃片或石英片的中任一种。 4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(2)所用的具有内应力的金属薄膜为钛、铬、铁、钴、镍、铜、铝的单一组分金属薄膜或是由这些金属中的几种构成的多层金属薄膜结构。 5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(3)所用的对氢气具有体积膨胀效应的金属薄膜为钯、铂的单一组分金属薄膜或是含有这些金属组分的合金薄膜。 6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(2)-(3)所使用的薄膜沉积方法是指电子束蒸发沉积、热蒸发沉积、激光脉冲沉积或磁控溅射方法的其中一种。 7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(2)-(3)中所述的金属薄膜的厚度为10-200纳米。 8.根据权利要求2-7所述的制备方法得到氢气痕迹检测的卷曲薄膜阵列结构。 |
| 所属类别： | 发明专利 |
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