【摘要】：在微尺度輻射換熱領(lǐng)域,當(dāng)兩熱源之間的間距達(dá)到或小于物體黑體輻射的特征波長_T?時(shí),兩個(gè)熱源之間的輻射換熱量超出了黑體輻射極限幾個(gè)數(shù)量級(jí)。如此顯著強(qiáng)化的熱輻射能夠有效的應(yīng)用到許多領(lǐng)域,比如在熱光電轉(zhuǎn)換設(shè)備、近場光學(xué)顯微鏡。之前有很多學(xué)者做了一些尖端平面、球面結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,然而,這些形狀的面積比較小阻礙了它們在實(shí)際中的應(yīng)用。同時(shí),過去有大量的研究集中于理論計(jì)算,相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究寥寥無幾。因而,本文進(jìn)行平行平板系統(tǒng)的近場輻射試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)和搭建。主要研究內(nèi)容包括:(1)確定試驗(yàn)臺(tái)的主要構(gòu)成以及提出解決實(shí)驗(yàn)技術(shù)難點(diǎn)的方案。試驗(yàn)臺(tái)主要構(gòu)成確定為熱源、熱匯、微調(diào)機(jī)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(diǎn),提出了在樣品片下方放置柔性材料補(bǔ)償不平行度,再控制微動(dòng)機(jī)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(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)。主要包括確定關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)參數(shù)、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、確定設(shè)備性能參數(shù)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及試驗(yàn)臺(tái)熱分析。本文使用了漲落電磁理論計(jì)算了兩平板之間的近場輻射換熱以及計(jì)算不同壓力下的空氣導(dǎo)熱熱流,來確定關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)參數(shù)。所確定的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)參數(shù)作為對機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及確定設(shè)備性能參數(shù)的依據(jù)。試驗(yàn)臺(tái)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(yàn)臺(tái)搭建和初步調(diào)試。工作內(nèi)容主要包括組裝整個(gè)近場輻射試驗(yàn)臺(tái)、近場輻射試驗(yàn)臺(tái)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。基于初步測試數(shù)據(jù)來測試近場輻射試驗(yàn)臺(tái)性能以及驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的熱流回路的合理性。本研究為以后的近場輻射試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)提供參考。
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文第 2 章 實(shí)驗(yàn)測量技術(shù)難點(diǎn)及解決試驗(yàn)臺(tái)的技術(shù)難點(diǎn)主要有兩個(gè)：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(yàn)進(jìn)行了介紹，并對難點(diǎn)的方法以及實(shí)驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)。這為本供了參考。之后，對以上典型試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了橫向難點(diǎn)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(shí)驗(yàn)技術(shù)難點(diǎn)的方法。近場輻射實(shí)驗(yàn) 等人的近場輻射試驗(yàn)

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文續(xù)表 2-1 對 Domoto 等人的近場輻射實(shí)驗(yàn)的總結(jié)主要優(yōu)點(diǎn)給出了一種能夠拓寬近效應(yīng)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(gè)間距接近或者小于特征波長加容易的實(shí)現(xiàn)。主要不足（1）無任何控制兩個(gè)盤之間法（2）兩實(shí)驗(yàn)樣品的間距不在著的區(qū)域hen 等人的近場輻射實(shí)驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TK124

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李平;梁奰

本文編號(hào)：2648412