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中国科技网讯 据物理学家组织网6月4日报道,美国马里兰大学纳米物理和先进材料中心的研究人员开发出一种新型热电子辐射热测量计,这种红外光敏探测器能广泛应用于生化武器的远距离探测、机场安检扫描仪等安全成像技术领域,并促进对于宇宙结构的研究等。相关研究报告发表在6月3日出版的《自然·纳米技术》杂志上。 科学家利用双层石墨烯研发了这款辐射热测量计。石墨烯具有完全零能耗的带隙,因此其能吸收任何能量形式的光子,特别是能量极低的光子,如太赫兹或红外及亚毫米波等。所谓光子带隙是指某一频率范围的波不能在此周期性结构中传播,即这种结构本身存在“禁带”。光子带隙结构能使某些波段的电磁波完全不能在其中传播,于是在频谱上形成带隙。 而石墨烯的另一特性也使其十分适合作为光子吸收器:吸收能量的电子仍能保持自身的高效,不会因为材料原子的振动而损失能量。同时,这一特性还使得石墨烯具有极低的电阻。研究人员正是基于石墨烯的这两种特性设计出了热电子辐射热测量计,它能通过测量电阻的变化而工作,这种变化是由电子吸光之后自身变热所致。 通常来说,石墨烯的电阻几乎不受温度的影响,并不适用于辐射热测量计。因此研究人员采用了一种特别的技巧:当双层石墨烯暴露于电场时,其具有一个大小适中的带隙,既可将电阻和温度联系起来,又可保持其吸收低能量红外光子的能力。 研究人员发现,在5开氏度的情况下,新型辐射热测量计可达到与现有辐射热测量计同等的灵敏度,但速度可增快1000多倍。他们推测其可在更低的温度下,超越目前所有的探测技术。 新装置作为快速、敏感、低噪声的亚毫米波探测器尤具前景。亚毫米波的光子由相对凉爽的星际分子所发出,因此很难被探测到。通过观察这些星际分子云,天文学家能够研究恒星和星系形成的早期阶段。而敏感的亚毫米波探测器能帮助构建新的天文台,确定十分遥远的年轻星系的红移和质量,从而推进有关暗能量和宇宙结构发展的研究。 虽然一些挑战仍然存在,比如双层石墨烯只能吸收很少部分的入射光,这使得新型辐射热测量计要比使用其他材料的类似设备具备更高的电阻,因而很难在高频下正常工作,但研究人员称,他们正在努力改进自身的设计以克服上述困难,其亦对石墨烯作为光电探测材料的光明前景抱有极大信心。(张巍巍) 《科技日报》(2012-06-06 二版)
想买个探测器测红外,到2500nm。主要是光谱透射或反射信号。询了一下价格,进口InGaAs的带制冷的要4万多人民币。国产PbS不带制冷,超便宜。几千块。不知道性能怎么样,噪声大不大。哪些大侠有用过吗。进口的PBS价格多少?谢谢!
[size=5][b]美开发超灵敏探测器 能探知18米外爆炸物[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/06/201006152304_224813_1638489_3.jpg[/img][/b] 据美国每日科学网报道,美国橡树岭国家实验室能量部的研究人员利用激光和装备将反射光变成声音,使超灵敏探测器能探知18米之外爆炸物。 此方法是一种光声光谱学变种办法,可以克服此技术的许多问题。亚历山大格雷汉姆贝尔19世纪末最初证实了此技术。最特别的是,橡树岭国家实验室的研究人员能探测和识别户外的材料,而不是引入加压箱。而加压箱只会导致光声光谱学在安全和军事应用上一无用处。 橡树岭国家实验室发表在《应用物理学快报92》杂志上的这一技术就是利用肉眼安全的脉冲光源来照亮目标物,让石英晶体音叉来探测其散射光。橡树岭国家实验室生物科学部的查尔斯范纳斯特说:“我们将此机器照明光的脉冲频率和石英晶体音叉的共鸣频率匹配好,在此音叉的空气表面界面上产生声波。由此产生的压力会导致此音叉产生共鸣。” 之后,科学家按比例放大这种振动,以识别照射到此音叉上的散射光强度。这是因为自然界的石英晶体能产生压电电压。范纳斯特同事表示,石英晶体音叉共鸣的其它好处还包括体积小、成本低、商业可行性强且能在野外环境下工作的特点。 对于他们的实验,研究人员利用磷酸三丁酯和3种爆炸物进行了验证,这3种爆炸物为cyclotrimethylenetrinitromine、三硝基甲苯(TNT)和四硝基季戊醇。结果表明他们能用比同类技术小100倍的激光功率来探测爆炸物残留线索。 此外,研究人员也能利用较大的收集镜和更加强大的照明光源探测20米处的爆炸物,他们认为他们甚至能探测到近100米处的爆炸物。[/size]