【摘要】：在微尺度輻射換熱領(lǐng)域,當兩熱源之間的間距達到或小于物體黑體輻射的特征波長_T?時,兩個熱源之間的輻射換熱量超出了黑體輻射極限幾個數(shù)量級。如此顯著強化的熱輻射能夠有效的應用到許多領(lǐng)域,比如在熱光電轉(zhuǎn)換設(shè)備、近場光學顯微鏡。之前有很多學者做了一些尖端平面、球面結(jié)構(gòu)的實驗驗證,然而,這些形狀的面積比較小阻礙了它們在實際中的應用。同時,過去有大量的研究集中于理論計算,相關(guān)的實驗研究寥寥無幾。因而,本文進行平行平板系統(tǒng)的近場輻射試驗臺的設(shè)計和搭建。主要研究內(nèi)容包括:(1)確定試驗臺的主要構(gòu)成以及提出解決實驗技術(shù)難點的方案。試驗臺主要構(gòu)成確定為熱源、熱匯、微調(diào)機構(gòu)、測溫裝置、測量熱流裝置以及真空系統(tǒng)等;針保持對大尺寸樣品片表面平行和納米間距的技術(shù)難點,提出了在樣品片下方放置柔性材料補償不平行度,再控制微動機構(gòu)調(diào)整兩樣品片相貼合后分開至所需的間距的方案。(2)近場輻射實驗臺設(shè)計。主要包括確定關(guān)鍵實驗參數(shù)、機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、確定設(shè)備性能參數(shù)、控制系統(tǒng)設(shè)計以及試驗臺熱分析。本文使用了漲落電磁理論計算了兩平板之間的近場輻射換熱以及計算不同壓力下的空氣導熱熱流,來確定關(guān)鍵實驗參數(shù)。所確定的關(guān)鍵實驗參數(shù)作為對機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、控制系統(tǒng)設(shè)計以及確定設(shè)備性能參數(shù)的依據(jù)。試驗臺熱分析能夠完成了對所選的熱源和熱匯的校核。(3)近場輻射試驗臺搭建和初步調(diào)試。工作內(nèi)容主要包括組裝整個近場輻射試驗臺、近場輻射試驗臺的初步調(diào)試。初步調(diào)試的測量手段上主要為熱像儀拍攝在不同真空間隔下的溫度場�；诔醪綔y試數(shù)據(jù)來測試近場輻射試驗臺性能以及驗證所設(shè)計的熱流回路的合理性。本研究為以后的近場輻射試驗臺設(shè)計提供參考。
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哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文第 2 章 實驗測量技術(shù)難點及解決試驗臺的技術(shù)難點主要有兩個：一是測量和保持兩隔，二是保持大尺寸樣品片表面之間的平行。主要對一些典型的近場輻射試驗進行了介紹，并對難點的方法以及實驗的優(yōu)缺點進行了總結(jié)。這為本供了參考。之后，對以上典型試驗臺進行了橫向難點的方案以及測量近場輻射換熱熱流的方法�；窘M成和解決近場輻射實驗技術(shù)難點的方法。近場輻射實驗 等人的近場輻射試驗

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文續(xù)表 2-1 對 Domoto 等人的近場輻射實驗的總結(jié)主要優(yōu)點給出了一種能夠拓寬近效應的方法，即將物體放置下來降低物體的溫度，，從而特征波長T 增加。這樣兩個間距接近或者小于特征波長加容易的實現(xiàn)。主要不足（1）無任何控制兩個盤之間法（2）兩實驗樣品的間距不在著的區(qū)域hen 等人的近場輻射實驗
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TK124

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1 李平;梁奰

本文編號：2648412