حسگر ليزر با استفاده از روكش نانولوله‌اي توليد ش

واضح آرشیو وب فارسی:سایت رسیک: گروهي از محققان با استفاده از روكش نانولوله‌اي موفق به توليد حسگر ليزر شدند.

محققان مؤسسه ملي استاندارد و فناوري (NIST) با بهره‌گيري از تاريكي، شناساگري براي اندازه‌گيري توان تابش‌هاي ليزري ساخته‌اند. روي اين شناساگر با جنگلي از نانولوله‌هاي كربني كه تاريك‌ترين ماده جهان بوده و تقريباً هيچ نوري را در محدوده تابش‌هاي مرئي و بخشي از مادون قرمز از خود منعكس نمي‌كند، پوشانده شده است.

مؤسسه ملي استاندارد و فناوري از اين شناساگر ابرتاريك براي اندازه‌گيري دقيق تابش‌هاي ليزري، توليد مبتني بر ليزر، تبديل انرژي خورشيدي، حسگرهاي صنعتي و حسگرهاي ماهواره‌ها استفاده خواهد كرد.

محققان NIST با الهام‌گيري از مقاله مؤسسه پلي‌تكنيك Rensselaer درباره «تاريك‌ترين ماده ساخت بشر» كه در سال 2008 منتشر شده است، آرايه‌اي كم‌پشت از نانولوله‌هاي خالص را به شكل روكش روي يك حسگر حرارتي به كار برده و شناساگري براي اندازه‌گيري توان ليزر توليد كردند.

يكي از محققان دانشگاه Stony Brook در نيويورك اين روكش نانولوله‌اي را رشد داده است. اين روكش نور ليزر را جذب كرده و آن را به حرارت تبديل مي‌كند؛ حرارت توليد شده به‌وسيله ماده پيروالكتريك (در اينجا تانتالات ليتيوم) ثبت مي‌شود. حرارت توليد شده جرياني ايجاد مي‌كند كه براي تشخيص توان ليزر استفاده مي‌شود.

هر چقدر روكشِ روي حسگر تيره‌تر باشد، نور بيشتري را (به‌‌جاي انعكاس) جذب كرده و در نتيجه دقت حسگر افزايش مي‌يابد. ميزان انعكاس اين شناساگر جديد در محدوده تابش‌هاي با طول موج400 نانومتر (بنفش) تا 4 ميكرومتر (مادون قرمز نزديك) 1/0 درصد و در محدوده تابش‌هاي 4 تا 14 ميكرومتر (مادون قرمز) 1 درصد است. كار محققان NIST از اين نظر كه نانولوله‌ها را روي يك ماده پيروالكتريك رشد داده‌اند منحصربه‌فرد است، در حالي كه گروه‌هاي ديگر اين ماده را روي سيليكون رشد داده بودند. برنامه بعدي اين گروه گسترش محدوده عملكرد كاليبره اين ابزار تا 50 يا حتي 100 ميكرومتر است تا بدين ترتيب ابزار استانداردي براي اندازه‌گيري توان تابش‌هاي تراهرتز توليد كنند.

نانولوله‌هاي كربني داراي ويژگي‌هاي خوبي براي استفاده در روكش‌هاي حسگر حرارتي هستند. بخشي از اين امر به رسانايي حرارتي بالاي اين ماده مربوط مي‌شود؛ به‌عنوان مثال ميزان انعكاس نيكل فسفري كمتر از نانولوله‌هاست، اما اين ماده حرارت را به‌خوبي نانولوله‌ها منتقل نمي‌كند.

اين ماده نانولوله‌اي جديد تاريك‌تر از مواد مرجع مختلف براي رنگ سياه است كه سال‌ها قبل به‌وسيله‌ي NIST براي كاليبره كردن تجهيزات توليد شده‌اند.

جزئيات اين تحقيق در مجله Nano Letters منتشر شده است.

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: سایت رسیک]

[مشاهده در: www.ri3k.eu]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 247]