(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211145034.0 (22)申请日 2022.09.20 (71)申请人 哈尔滨工业大 学 地址 150000 黑龙江省哈尔滨市南岗区西 大直街92号 (72)发明人 杨剑群　李兴冀　吕钢　徐晓东　 (74)专利代理 机构 北京隆源天恒知识产权代理 有限公司 1 1473 专利代理师 鲍丽伟 (51)Int.Cl. G01B 7/16(2006.01) G06F 30/20(2020.01) G16C 60/00(2019.01) G06F 113/26(2020.01) (54)发明名称 基于高能 电子辐照提高柔性传感器性能的 分析方法 (57)摘要 本发明提供一种基于高能 电子辐照提高柔 性传感器性能的分析方法， 包括： 获取柔性传感 器； 构建柔性传感器的仿真模型； 对仿真模型进 行高能电子辐照仿真， 获取入射范围大于柔性传 感器厚度的第一辐 照能量； 采用不同辐 照注量的 高能电子对 所述柔性传感器进行辐照； 测试辐照 前后柔性传感器的基础性能和缺陷结构； 根据初 始状态下柔性传感器的基础性能和缺陷结构， 以 及， 辐照后柔性传感器的基础性能和缺陷结构， 分析高能电子辐照对柔性传感器性能的影响效 应及机制。 本发 明提供的分析方法能够通过辐照 前后柔性传感器的表征分析高能电子对柔性传 感器性能的影 响效应及机制， 从而为高能电子辐 照技术应用于提高柔性传感器性能提供理论依 据。 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 CN 115420190 A 2022.12.02 CN 115420190 A 1.一种基于高能电子辐照提高柔性传感器性能的分析方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 步骤S1、 获取柔性传感器， 并根据所述柔性传感器， 获取所述柔性传感器的材质和厚度 参数； 步骤S2、 根据所述柔性传感器的材质和厚度参数， 构建所述柔性传感器的仿真模型， 其 中， 所述仿真模型 的材质与所述柔性传感器相同， 所述仿真模型 的厚度大于或等于所述柔 性传感器的厚度； 步骤S3、 对所述仿真模型进行高能电子辐照仿真， 获取入射范围大于所述柔性传感器 厚度的第一辐照能量； 步骤S4、 在初始状态下， 测试所述柔性传感器的基础性能， 并测试所述柔性传感器的缺 陷结构； 步骤S5、 采用不同辐照注量的高能电子对所述柔性传感器进行辐照， 获取辐照后柔性 传感器， 其中， 所述高能电子的能量大于或等于所述第一辐照能量； 步骤S6、 测试所述辐照后柔性传感器的基础性能， 并测试所述辐照后柔性传感器的缺 陷结构； 步骤S7、 根据初始状态下所述柔性传感器的基础性能和缺陷结构， 以及， 所述辐照后柔 性传感器的基础性能和缺陷结构， 分析高能电子辐照对所述柔性传感器性能的影响 效应及 机制。 2.根据权利要求1所述的基于高能电子辐照提高柔性传感器性能的分析方法， 其特征 在于， 所述 步骤S1中， 所述获取柔 性传感器， 包括： 步骤S11、 将ecoflex的A组分和B组分按照1： 1的质量比混合均匀， 然后放入真空烘箱真 空状态下3 0min， 得到无气泡的ecoflex溶 液； 步骤S12、 将所述ecoflex溶 液注入毛细管中， 在80℃条件下固化 4h， 得到固化ecoflex； 步骤S13、 采用氢氟酸对所述固化ecoflex进行刻蚀， 得到ecoflex基底； 步骤S14、 将所述ecoflex基底放入羟基化多壁碳纳米管中， 揉捏20min， 得到复合材料， 将铜丝固定在所述复合材 料上， 得到柔 性传感器。 3.根据权利要求2所述的基于高能电子辐照提高柔性传感器性能的分析方法， 其特征 在于， 所述 步骤S2中包括： 根据所述柔性传感器的材质和厚度参数， 构建结构为羟基化多壁碳纳米管/ecoflex/ 羟基化多壁 碳纳米管的所述仿真模型。 4.根据权利要求1所述的基于高能电子辐照提高柔性传感器性能的分析方法， 其特征 在于， 所述 步骤S3包括： 采用不同能量的电子对所述仿真模型进行高能电子辐照仿真， 粒子 数量为1×105个， 获 取不同能量条件下高能电子辐照在所述柔性传感器内的入射范围， 获取入射范围大于所述 柔性传感器厚度的第一辐照能量。 5.根据权利要求1所述的基于高能电子辐照提高柔性传感器性能的分析方法， 其特征 在于， 所述 步骤S4中， 在 初始状态下， 测试 所述柔性传感器的基础性能， 包括： 初始状态下， 对所述柔性传感器的初始性能进行测试， 获取所述柔性传感器的最大拉 伸范围和最高灵敏度， 然后在50％应变拉伸下测试所述柔性传感器的灵敏度、 响应时间和权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115420190 A 2恢复时间， 并测试拉断所述 柔性传感器的最大应力。 6.根据权利要求1所述的基于高能电子辐照提高柔性传感器性能的分析方法， 其特征 在于， 所述 步骤S4中， 所述测试 所述柔性传感器的缺陷结构， 包括： 通过透射电子显微镜、 扫描电子显微镜、 拉曼光谱、 X射线衍射、 电子顺磁共振谱、 X射线 光电子能谱和傅立叶变换 红外吸收光谱对初始状态下的所述柔性传感器进 行测试， 获取测 试结果。 7.根据权利要求1所述的基于高能电子辐照提高柔性传感器性能的分析方法， 其特征 在于， 所述 步骤S5中， 所述辐照注量的范围为1 ×1011e/cm2‑1×1016e/cm2。 8.根据权利要求5所述的基于高能电子辐照提高柔性传感器性能的分析方法， 其特征 在于， 所述 步骤S6中， 所述测试 所述辐照 后柔性传感器的基础性能， 包括： 在50％应变拉伸 下测试所述辐照后柔性传感器的灵敏度、 响应时间和恢复时间， 并测 试拉断所述辐照 后柔性传感器的最大应力。 9.根据权利要求6所述的基于高能电子辐照提高柔性传感器性能的分析方法， 其特征 在于， 所述 步骤S6中， 所述测试 所述辐照 后柔性传感器的缺陷结构， 包括： 通过透射电子显微镜、 扫描电子显微镜、 拉曼光谱、 X射线衍射、 电子顺磁共振谱、 X射线 光电子能谱和傅立叶变换红外吸收光谱对所述辐照后柔性传感器进行测试， 获取测试结 果。 10.根据权利要求6所述的基于 高能电子辐照 提高柔性传感器性 能的分析方法， 其特征 在于， 所述 步骤S7包括： 根据初始状态下所述柔性传感器的基础性能， 以及， 所述辐照后柔性传感器的基础性 能， 分析高能电子辐照对所述 柔性传感器性能的影响效应； 根据初始状态下所述柔性传感器的缺陷结构， 以及， 所述辐照后柔性传感器的缺陷结 构， 分析高能电子辐照对所述 柔性传感器性能的影响机制。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115420190 A 3