本公开内容一般涉及热成像，并且具体而言涉及使用碳纳米管的热成像。更具体地，本公开内容涉及在不知晓辐射系数(emissivity)的情况下用于测定精确温度的方法和装置。
背景技术
监测结构健康可以包括监测结构温度。高温结构，比如航空器发动机可能难以监测。
常规上，红外辐射(ir)探测器被用于测定结构的温度。除非知道结构的辐射系数，现有的ir探测器不会提供精确的温度测量。在复杂结构或高温设置中，辐射系数可能由于氧化、反射或脱色而受到影响。因此，使用现有的ir探测器不可能或难以理想地精确读取温度。
现有的ir探测器，比如insb和碲化汞镉(hgcdte)探测器，利用冷却来最小化背景辐射或噪声的影响。现有的ir探测器通过热电冷却或液氮进行冷却。
现有的ir探测器在高温应用中的操作涉及将ir探测器封装在冷却装置或外壳(enclosure)中。冷却装置的尺寸和提供至冷却装置的电力(utility)可能在难以进入的应用中限制ir探测器操作。因此，期望的是具有考虑至少一些以上讨论的问题，以及其它可能的问题的方法和装置。
技术实现要素：
本公开内容的说明性实施方式提供了一种方法。将石墨烯沉积在基板上以形成第一石墨烯传感器阵列。将第一材料放置在第一石墨烯传感器阵列上以形成第一带通滤波器。将第二层石墨烯沉积在第一带通滤波器上以形成第二石墨烯传感器阵列。
本公开内容的另一说明性实施方式提供了一种方法。热成像系统面向结构定位。热成像系统包括基板上的第一石墨烯传感器阵列，在第一石墨烯传感器阵列之上堆叠的第二石墨烯传感器阵列，和在第一石墨烯传感器阵列和第二石墨烯传感器阵列之间的第一带通滤波器。在第一石墨烯传感器阵列处接收具有第一波长的能量。在第二石墨烯传感器阵列处接收具有第二波长的能量，其中第一波长比第二波长更长。使用具有第一波长的能量的测量值和具有第二波长的能量的测量值测定该结构的温度。
本公开内容的进一步说明性实施方式提供了热成像系统。热成像系统包括基板、基板上的堆叠的石墨烯阵列和分隔堆叠的石墨烯阵列的多个带通滤波器。
特征和功能可以在本公开内容的各种实施方式中独立地实现或可以在又其它实施方式中组合，其中参考以下描述和附图可见进一步细节。
附图说明
在所附权利要求书中阐释了被认为表征说明性实施方式的新特征。然而，当结合附图阅读时，通过参考本公开内容的说明性实施方式的以下详细描述，将最好地理解说明性实施方式，以及其优选的使用模式、进一步目的和特征，其中：
图1是其中可以实施说明性实施方式的航空器的图解；
图2是根据说明性实施方式的热成像系统的方框图的图解；
图3是根据说明性实施方式的热成像系统的横截面图的图解；
图4是根据说明性实施方式的热成像系统的分解图的图解；
图5是根据说明性实施方式的用于形成热成像系统的方法的流程图的图解；和
图6是根据说明性实施方式的用于测定结构表面温度的方法的流程图的图解。
具体实施方式
说明性实施方式认识到并考虑一种或多种不同的考虑事项。例如，说明性实施方式认识到并考虑石墨烯随着温度变化改变电阻率。说明性实施方式认识到并考虑石墨烯可以充当热探测器。石墨烯可用于检测红外能量。说明性实施方式认识到并考虑电阻探测器的背景噪声可能足够低从而不需要被冷却。因此，说明性实施方式认识到并考虑石墨烯ir探测器在环境温度下具有足够低的背景噪声而不需要冷却。
说明性实例认识到并考虑可以使用两个或更多个ir测量值来测定温度。说明性实施方式认识到并考虑通过获得多个波长的测量值可以测定温度。说明性实施方式认识到并考虑，使用三个辐射波长，可以使用多色高温测定方程求解辐射系数。说明性实施方式认识到并考虑，为了克服辐射系数的不确定性，多光谱范围热成像传感器可能期望地测量ir从低范围至高范围的光谱响应。说明性实施方式认识到并考虑，波长的一个范围可以是3-12微米。
说明性实施方式认识到并考虑，对于坚固(rugged)的热成像没有实用的现有解决方案，该坚固的热成像可经受高温应用并提供用于精确热成像和温度测量的多光谱ir成像。说明性实施方式认识到并考虑，成像阵列探测器是测量ir窄带的常规的冷却探测器，比如insb和碲化汞镉(hgcdte)，其具有3-5和8-12微米的范围并且需要冷却。
说明性实施方式认识到并考虑，常规的ir探测器比如hgcdte探测器是脆性的。说明性实施方式认识到并考虑，用于不同波长的常规ir探测器彼此相邻定位。说明性实施方式认识到并考虑，堆叠常规的ir探测器将导致损失量子效率和精确性。说明性实施方式认识到并考虑，ir探测器的脆性将会导致可能使探测器破裂的大的热膨胀。说明性实施方式认识到并考虑，堆叠常规的ir探测器将不会产生精确的温度测量值。
现在参考附图，并且具体参考图1，根据说明性实施方式描绘了航空器的图解。在该说明性实例中，航空器100具有附接至机身106的机翼102和机翼104。航空器100包括附接至机翼102的发动机108和附接至机翼104的发动机110。
机身106具有尾部112。将水平安定面114、水平安定面116和垂直安定面118附接至机身106的尾部112。
航空器100是航空器的实例，其中热成像系统可以根据说明性实施方式进行实施。例如，热成像系统可以被附于发动机108或发动机110中的至少一个内。
如本文所使用，当结合一列项目使用时，短语“……中的至少一个”意思是可以使用所列项目中的一个或多个的不同组合，并且可能仅需要列表中的每个项目中的一个。换句话说，“……中的至少一个”意思是来自列表的项目和项目数量的任何组合可以使用，但是并非列表中的所有项目都是必需的。项目可以是具体的对象、事物或类别。
例如，“项目a、项目b或项目c中的至少一个”可以非限制性地包括项目a、项目a和项目b、或项目b。该实例还可以包括项目a、项目b、和项目c、或项目b和项目c。当然，这些项目的任何组合都可能存在。在其它实例中，“……中的至少一个”可以非限制性地是例如两个项目a、一个项目b、和十个项目c；四个项目b和七个项目c；或其它合适的组合。
发动机108内的热成像系统可用于在操作发动机108期间测定发动机108的温度。在发动机110内的热成像系统可用于在操作发动机110期间测定发动机110的温度。
尽管用于说明性实施方式的说明性实例针对航空器描述，但是说明性实施方式可以被应用至其它类型的平台。该平台可以是例如，移动平台、固定平台、基于陆地的结构、基于水中的(aquatic-based)结构或基于空间的结构。更具体而言，平台可以是水面舰艇、坦克、人员运输车、火车、宇宙飞船、空间站、卫星、潜艇、汽车、发电厂、桥梁、大坝、房屋、制造设施、建筑物、或其它合适的平台。
尽管用于说明性实施方式的说明性实例针对平台的操作描述，但是可以在平台的制造期间应用说明性实施方式。例如，可以在金属组件的锻造(forging)期间使用说明性实施方式。在一些说明性实例中，说明性实施方式可以在复合材料在高压釜中固化期间被使用。说明性实施方式可以在铸造期间在高压釜、烘箱中用于任何期望的制造过程，比如金属锻造、复合材料固化、复合材料敷设，或与任何其它期望类型的制造装置或过程结合。
进一步，说明性实施方式可以被应用至其它期望的过程或事项。说明性实施方式可用于测量天文应用中管道的温度，测量爆炸的温度，检测火灾或用于任何其它期望的过程或事项。
现在转向图2，根据说明性实施方式描绘了热成像系统的方框图的图解。热成像系统200可用于测定图1中的发动机108或发动机110中的一个的温度。图2中的环境202可以是围绕图1中的航空器100的一部分比如发动机108或发动机110的体积的描述。环境202具有其本身的温度——温度203。在一些说明性实例中，温度203是环境温度。
如所描绘的，热成像系统200用于测定结构205的温度204。热成像系统200面向(facetoward)结构205以接收来自结构205的红外能量270。由热成像系统200接收的红外能量270被用于测定结构205的温度204。
在一些说明性实例中，结构205可以在环境202内。出于测定结构205的温度204的目的，环境202的温度203可以被认为是周围温度。
热成像系统200包括基板206、基板206上的堆叠的石墨烯阵列208和分隔堆叠的石墨烯阵列208的多个带通滤波器210。在一些说明性实例中，多个带通滤波器210中的每一个被配置为吸收红外能量。当热成像系统200面向结构205时，堆叠的石墨烯阵列208位于基板206和结构205之间。
堆叠的石墨烯阵列208包括多个二维传感器阵列。多个带通滤波器210中的每个带通滤波器被夹在堆叠的石墨烯阵列208的两个各自的石墨烯阵列之间。
堆叠的石墨烯阵列208包括任何期望数量的石墨烯阵列。在一个说明性实例中，堆叠的石墨烯阵列208仅具有两个石墨烯阵列。在另一个说明性实例中，堆叠的石墨烯阵列208具有三个石墨烯阵列。在一些说明性实例中，堆叠的石墨烯阵列208可具有多于三个石墨烯阵列。
如所描绘的，堆叠的石墨烯阵列208包括基板206上的第一石墨烯传感器阵列214和堆叠在第一石墨烯传感器阵列214之上的第二石墨烯传感器阵列216。当堆叠的石墨烯阵列208具有第一石墨烯传感器阵列214和第二石墨烯传感器阵列216时，多个带通滤波器210包括在第一石墨烯传感器阵列214和第二石墨烯传感器阵列216之间的第一带通滤波器218。
如所描绘的，堆叠的石墨烯阵列208进一步包括堆叠在第二石墨烯传感器阵列216之上的第三石墨烯传感器阵列220。当第三石墨烯传感器阵列220存在时，多个带通滤波器210进一步包括在第二石墨烯传感器阵列216和第三石墨烯传感器阵列220之间的第二带通滤波器222。
第一带通滤波器218吸收比第二带通滤波器222更长波长范围的能量。第一带通滤波器218吸收具有波长范围226的能量224。第二带通滤波器222吸收具有波长范围230的能量228。波长范围226中的波长比波长范围230中的波长更长。
在一些说明性实例中，第三带通滤波器232在第三石墨烯传感器阵列220之上。当第三石墨烯传感器阵列220存在时，第三带通滤波器232是任选的。在一些说明性实例中，第三石墨烯传感器阵列220的厚度236确定通过没有第三带通滤波器232的第三石墨烯传感器阵列220检测的第三波长238的能量240。当存在时，第三带通滤波器232减少到达(encountering)第三石墨烯传感器阵列220的能量的量。第三带通滤波器232减少到达第三石墨烯传感器阵列220的波长的量。
第二带通滤波器222吸收比第三带通滤波器232更长波长范围的能量。第二带通滤波器222吸收具有波长范围230的能量228。第三带通滤波器232吸收具有波长范围244的能量242。波长范围230中的波长比波长范围244中的波长更长。
在热成像系统200中，在基板206上的堆叠的石墨烯阵列208中每个具有约10-50微米的厚度。由第一石墨烯传感器阵列214接收的具有第一波长248的能量246被第一带通滤波器218和第一石墨烯传感器阵列214的厚度250所影响。第一带通滤波器218吸收在能量254的第二波长252和能量246的第一波长248之间的波长范围。
选择第一材料256以吸收波长范围226。可以选择第一材料256，使得波长范围226提供在能量254的第二波长252和能量246的第一波长248之间的期望差异。
第一石墨烯传感器阵列214的厚度250影响第一波长248。选择厚度250以仅检测由于能量246穿透产生的第一波长248。在基板206上的堆叠的石墨烯阵列208中每个具有约10-50微米的厚度。厚度250在约10微米至约50微米的范围内。
当堆叠的石墨烯阵列208仅包括第一石墨烯传感器阵列214和第二石墨烯传感器阵列216时，第二带通滤波器222是任选的。由第二石墨烯传感器阵列216接收的具有第二波长252的能量254被第二带通滤波器222——当存在时——和第二石墨烯传感器阵列216的厚度258所影响。
第三石墨烯传感器阵列220可以是任选的。当第三石墨烯传感器阵列220存在时，第二带通滤波器222也存在。当第三石墨烯传感器阵列220和第二带通滤波器222存在时，第二带通滤波器222吸收在能量254的第二波长252和能量240的第三波长238之间的波长范围230。
选择第二材料260以吸收波长范围230。可以选择第二材料260，使得波长范围230提供在能量254的第二波长252和能量240的第三波长238之间的期望差异。
第二石墨烯传感器阵列216的厚度258影响第二波长252。选择厚度258以仅检测由于能量254穿透产生的第二波长252。厚度258在约10微米至约50微米的范围内。
堆叠的石墨烯阵列208还可以包括第三石墨烯传感器阵列220。在这些说明性实例中，第三带通滤波器232是任选的。由第三石墨烯传感器阵列220接收的具有第三波长238的能量240被第三带通滤波器232——当存在时——和第三石墨烯传感器阵列220的厚度236所影响。
当第三带通滤波器232存在时，第三带通滤波器232吸收波长范围244，以便第三石墨烯传感器阵列220检测能量240的第三波长238，而不是波长范围。选择第三材料262以吸收波长范围244。
第三石墨烯传感器阵列220的厚度236影响第三波长238。选择厚度236以仅检测由于能量240穿透产生的第三波长238。厚度236在约10微米至约50微米的范围内。
第一波长248、第二波长252和第三波长238通过热成像系统200的设计被严格地控制。更具体而言，第一波长248、第二波长252和第三波长238通过第一石墨烯传感器阵列214的厚度250、第一带通滤波器218、第二石墨烯传感器阵列216的厚度258、第二带通滤波器222、第三石墨烯传感器阵列220的厚度236和第三带通滤波器232——当存在时——被严格地控制。
第一石墨烯传感器阵列214、第二石墨烯传感器阵列216和第三石墨烯传感器阵列220被堆叠。第一石墨烯传感器阵列214的表面积264、第二石墨烯传感器阵列216的表面积266和第三石墨烯传感器阵列220的表面积268基本上相同。通过具有堆叠的石墨烯阵列208而不是相邻的石墨烯阵列，热成像系统200的分辨率增加。热成像系统200的分辨率在涉及图像放大的应用中是受关注的。例如，热成像系统200可以在天文应用中用于使恒星的红外能量成像。
在操作期间，热成像系统200接收红外能量270。第一石墨烯传感器阵列214产生能量246的测量值272。第二石墨烯传感器阵列216产生能量254的测量值274。当存在时，第三石墨烯传感器阵列220产生能量240的测量值276。
使用具有第一波长248的能量246的测量值272和第二波长252的能量254的测量值274测定温度204。当第三石墨烯传感器阵列220存在时，除了具有第一波长248的能量246的测量值272和第二波长252的能量254的测量值274以外，还使用具有第三波长238的能量240的测量值276测定温度204。
在一些说明性实例中，测量值比如测量值272、测量值274和测量值276可以是响应检测能量比如能量246、能量254或能量240产生的信号。热成像系统200被连接至相机278，该相机278配置为处理从热成像系统200接收的测量值。
相机278被连接至热成像系统200。相机278接收测量值272、测量值274和测量值276并且对测量值272、测量值274和测量值276执行处理。在一些说明性实例中，相机278包括时钟驱动器、时钟和定时发生、增益、模拟数字转化、线路驱动器、振荡器或偏置发生(biasgeneration)中的至少一个。相机278可以使用测量值272、测量值274和测量值276生成二维图像。
处理器280接收处理的测量值。处理器280测定温度204。用于测定温度204的方程的一个非限制性实例是来自wo专利1997004292a1,gao等multicoloropticalpyrometer的方程(1)，并且复制如下：
其中ε是辐射系数，λ1是第一波长248，λ2是第二波长252，λ3是第三波长238，eb是通过来自普朗克分布的理想黑体发射的能量的量，r是来自热成像系统200的反射强度能量测量值，tsurf是结构205的表面的温度204，和tsurr是环境202的温度203。使用任何期望的方法测定tsurr。例如，当求解tsurr时，tsurr可以是解释围绕表面和其几何布置的温度的值。
当堆叠的石墨烯阵列208包括第一石墨烯传感器阵列214、第二石墨烯传感器阵列216和第三石墨烯传感器阵列220时，第一波长248、第二波长252和第三波长238可以通过第一石墨烯传感器阵列214的厚度250、第一带通滤波器218、第二石墨烯传感器阵列216的厚度258、第二带通滤波器222、第三石墨烯传感器阵列220的厚度236和任选地第三带通滤波器232被严格地控制。结果，可以假设
当堆叠的石墨烯阵列包括三个石墨烯传感器阵列时，方程(1)可以求解tsurf、tsurr和ε。当堆叠的石墨烯阵列包括两个石墨烯传感器阵列，比如第一石墨烯传感器阵列214和第二石墨烯传感器阵列216时，如果tsurr被独立地测量或估算，则方程(1)可以求解tsurf和ε。在一些说明性实例中，比如当热成像系统200的堆叠的石墨烯阵列208包括三个石墨烯传感器阵列时，tsurr基于由热成像系统200接收的反射能量。在另一个说明性实例中，比如当热成像系统200的堆叠的石墨烯阵列208包括两个石墨烯传感器阵列时，tsurr可以由另一件装置比如温度计或热电偶测定。当堆叠的石墨烯阵列208仅具有两个石墨烯传感器阵列时，从另一件装置提供tsurr允许解方程(1)求解tsurf和ε。
热成像系统200被描绘为在环境202内使用。例如，热成像系统200接收在环境202内结构205的红外能量270。通过在制造环境282中的一系列沉积和材料放置步骤制造热成像系统200。
图2中的热成像系统200、环境202和制造环境282的图解并不意味着暗示对可以实施说明性实施方式中的方式的物理或结构限制。可以使用除了图解的组件以外或替代图解的组件的其它组件。一些组分可能是不必要的。而且，呈现这些方框以图解一些功能组件。当在说明性实施方式中实施时，这些方框中的一个或多个可以被组合、分割、或组合和分割为不同的方框。
例如，在一些说明性实例中，第三带通滤波器232不存在。当第三带通滤波器232不存在时，厚度236可以控制能量240的第三波长238。
在其它说明性实例中，可以存在冷却装置以冷却热成像系统200。由石墨烯形成堆叠的石墨烯阵列208产生不需要冷却装置以在环境温度或升高的温度下发挥作用的电阻探测器。尽管对于操作不是必需的，但是当存在冷却装置时，可以降低电子噪声。
尽管未描绘，但是通过一系列丝或其它期望的连接将堆叠的石墨烯阵列208通信地连接至相机278。在一些说明性实例中，堆叠的石墨烯阵列208中每个被连接至各自的多个传输或通信线路。
在一个说明性实例中，沉积多条线路(line)以将第一石墨烯传感器阵列214中的每个传感器连接至相机278。在该说明性实例中，多条线路可以由石墨烯形成。使用多个传输或通信线路可以将多个第二石墨烯传感器阵列216和第三石墨烯传感器阵列220的每个传感器与第二石墨烯传感器阵列216和第三石墨烯传感器阵列220的外侧可通信地连接。
现在转向图3，根据说明性实施方式描绘了热成像系统的横截面图的图解。热成像系统300是图2中的热成像系统200的物理实施。
热成像系统300包括基板304上的堆叠的石墨烯阵列302和分隔堆叠的石墨烯阵列302的多个带通滤波器306。如所描绘的，堆叠的石墨烯阵列302包括基板304上的第一石墨烯传感器阵列308和在第一石墨烯传感器阵列308之上堆叠的第二石墨烯传感器阵列310。多个带通滤波器306包括在第一石墨烯传感器阵列308和第二石墨烯传感器阵列310之间的第一带通滤波器312。
堆叠的石墨烯阵列302进一步包括在第二石墨烯传感器阵列310之上堆叠的第三石墨烯传感器阵列314。多个带通滤波器306进一步包括在第二石墨烯传感器阵列310和第三石墨烯传感器阵列314之间的第二带通滤波器316。
热成像系统300指向结构，比如结构205。当热成像系统300指向结构时，堆叠的石墨烯阵列302面向结构的表面。当热成像系统300指向结构时，堆叠的石墨烯阵列302位于基板304和结构之间。从结构表面，能量由热成像系统300的堆叠的石墨烯阵列302接收。
热成像系统300被配置为使得从第三石墨烯传感器阵列314朝向第一石墨烯传感器阵列308移动的堆叠的石墨烯阵列302的每个连续的石墨烯阵列检测更长波长的能量。
第二石墨烯传感器阵列310检测来自结构比如图2中的结构205的表面的能量318。能量318具有第二波长，比如图2中的第二波长252。能量318的第二波长由上述方程(1)中的λ2表示。
第二石墨烯传感器阵列310检测比第三石墨烯传感器阵列314更长波长的能量。由第二石墨烯传感器阵列310检测的能量318具有比由第三石墨烯传感器阵列314检测的能量320更长的波长。
第三石墨烯传感器阵列314检测来自结构比如图2中的结构205的表面的能量320。能量320具有第三波长，比如图2中的第三波长238。能量320的第三波长由上述方程(1)中的λ3表示。
第一石墨烯传感器阵列308检测比第二石墨烯传感器阵列310更长波长的能量。由第一石墨烯传感器阵列308检测的能量322具有比由第二石墨烯传感器阵列310检测的能量318更长的波长。
第一石墨烯传感器阵列308检测来自结构比如图2中的结构205的表面的能量322。能量322具有第一波长，比如图2中的第一波长248。能量322的第一波长由上述方程(1)中的λ1表示。
多个带通滤波器306配置为在对于堆叠的石墨烯阵列302的检测能量的波长中引入大的差异。多个带通滤波器306配置为吸收红外能量。
第一带通滤波器312吸收比第二带通滤波器316更长波长范围的能量。尽管未描绘，但是在一些说明性实例中，第三带通滤波器可以存在于第三石墨烯传感器阵列314之上。在这些说明性实例中，第三带通滤波器会影响由第三石墨烯传感器阵列314检测的能量320的波长。
在基板304上的堆叠的石墨烯阵列302中每个具有约10-50微米的厚度。堆叠的石墨烯阵列302中每个的厚度具有±1纳米的容差。
现在转向图4，根据说明性实施方式描绘了热成像系统的分解图的图解。视图400是图3中的热成像系统300的分解图。如在视图400中可见的，第一石墨烯传感器阵列308、第二石墨烯传感器阵列310和第三石墨烯传感器阵列314中的每一个的表面积具有相同表面积。
现在转向图5，根据说明性实施方式描绘了用于形成热成像系统的方法的流程图的图解。方法500可用于形成图2中的热成像系统200。方法500可用于形成热成像系统以测定图1中的发动机108或发动机110中的至少一个内的温度。方法500可用于形成图3和4中的热成像系统300。
方法500将石墨烯沉积在基板上以形成第一石墨烯传感器阵列(操作502)。方法500将第一材料放置在第一石墨烯传感器阵列上以形成第一带通滤波器(操作504)。方法500将第二层石墨烯沉积在第一带通滤波器上以形成第二石墨烯传感器阵列(操作506)。然后，该过程终止。在一些说明性实例中，第一石墨烯传感器阵列和第二石墨烯传感器阵列每个具有约10-50微米的厚度。
现在转向图6，根据说明性实施方式描绘了用于测定结构表面温度的方法的流程图的图解。方法600可以使用图2中的热成像系统200或图3和4中的热成像系统300。方法600可用于测定图1中的发动机108或发动机110中的至少一个的温度。方法600可用于测定图2中的结构205的温度204。
方法600面向结构定位热成像系统，该热成像系统包括基板上的第一石墨烯传感器阵列、在第一石墨烯传感器阵列之上堆叠的第二石墨烯传感器阵列、和在第一石墨烯传感器阵列和第二石墨烯传感器阵列之间的第一带通滤波器(操作602)。当热成像系统面向结构时，第一石墨烯传感器阵列和第二石墨烯传感器阵列位于基板和结构之间。
方法600在第一石墨烯传感器阵列处接收来自结构的具有第一波长的能量(操作604)。方法600在第二石墨烯传感器阵列处接收来自结构的具有第二波长的能量，其中第一波长比第二波长更长(操作606)。方法600使用具有第一波长的能量的测量值和具有第二波长的能量的测量值测定结构的温度(操作608)。然后，该过程终止。
在不同的描绘的说明性实施方式中的流程图和方框图图解了说明性实施方式中的装置和方法的一些可能实施的结构、功能性和操作。在这点上，流程图或方框图中的每个方框可以表示模块、区段、功能和/或操作或步骤的一部分。
在说明性实施方式的一些可选的实施中，方框中提及的一种功能或多种功能可以不按照附图中指出的顺序发生。例如，在一些情况下，连续显示的两个方框可以基本上同时执行，或方框有时可以以相反顺序进行，这取决于涉及的功能性。而且，除了流程图或方框图中图解的方框以外，还可以添加其它方框。在一些说明性实例中，图5中的方法500进一步包括将第二材料放置在第二石墨烯传感器阵列上以形成第二带通滤波器，其中第一带通滤波器吸收比第二带通滤波器更长波长范围的能量。在这些说明性实例中，图5中的方法500进一步包括将第三层石墨烯沉积在第二带通滤波器上以形成第三石墨烯传感器阵列。
在一些说明性实例中，方法500还进一步包括将第三材料放置在第三石墨烯传感器阵列上以形成第三带通滤波器，其中第二带通滤波器吸收比第三带通滤波器更长波长范围的能量。在方法500的一些说明性实例中，第一带通滤波器和第二带通滤波器均被配置为吸收红外能量。
在一些说明性实例中，方法500进一步包括将材料沉积在基板上以形成用于第一石墨烯传感器阵列的多个传输或通信线路。传输或通信线路将第一石墨烯传感器阵列连接至相机或其它处理器中的至少一个。在一些说明性实例中，方法500形成用于每个石墨烯传感器阵列的各自的多个传输或通信线路。
相机可以使用来自使用方法500形成的热成像系统的测量值产生二维表示。处理器可以使用来自使用方法500形成的热成像系统的测量值测定结构表面的温度。
在一些说明性实例中，图6中的方法600进一步包括使用第一带通滤波器过滤具有在第一波长和第二波长之间的波长范围的能量。
在方法600的一些说明性实例中，热成像系统进一步包括第三石墨烯传感器阵列，和方法600进一步包括在第三石墨烯传感器阵列处接收具有第三波长的能量。第二波长比第三波长更长。在这些说明性实例中，测定结构的温度使用具有第三波长的能量的测量值。
在一些说明性实例中，在方法600中，热成像系统进一步包括在第二石墨烯传感器阵列和第三石墨烯传感器阵列之间的第二带通滤波器。在这些说明性实例中，方法600进一步包括使用第二带通滤波器过滤具有在第二波长和第三波长之间的波长范围的能量。
在一些说明性实例中，相机可以使用来自热成像系统的测量值产生二维表示。可以将测量值通信至处理器，使用来自使用方法500形成的热成像系统的测量值可以测定结构表面的温度。
说明性实施方式描述了两层或更多层构造中基于碳纳米管的ir焦平面阵列探测器的制造，其具有在其中嵌入的ir带通滤波器。这种多层碳纳米管焦平面阵列允许开发灵活的环境温度ir成像系统，该环境温度ir成像系统可用于精确的温度测量，而无需知晓辐射系数。所描述的ir成像仪可用于黑体的普朗克曲线的极低或极高的光谱响应测量值。普朗克曲线是在给定温度下来自黑体的光谱响应。
已经出于图解和描述的目的呈现了不同的说明性实施方式的描述，并且不旨在是穷尽的或限制于所公开形式的实施方式。许多改进和变型对本领域普通技术人员将是显而易见的。此外，与其它说明性实施方式相比，不同的说明性实施方式可以提供不同特征。所选的一个或多个实施方式被选择和描述以便最好的解释实施方式的原理、实际应用，并且能够使本领域技术人员理解具有适合于预期的具体用途的各种改进的各种实施方式的公开内容。