Zephyrnet Logosu

Ultra siyah kaplama yeni nesil teleskopları daha da iyi hale getirebilir

Tarih:

Mar 12, 2024

(Nanowerk Haberleri) Bazen net görebilmek için tam siyah gerekir. Astronomi ve hassas optikler için siyah boyalı kaplama cihazları dağınık ışığı azaltarak görüntüleri iyileştirebilir ve performansı artırabilir. En gelişmiş teleskoplar ve optik sistemler için her küçük parça önemlidir, bu nedenle üreticileri bunları kaplamak için en siyah siyahları ararlar. İçinde Vakum Bilimi ve Teknolojisi Dergisi A (“Atom katmanı biriktirme yoluyla geniş eğrilikli magnezyum alaşımı üzerine biriktirilen sağlam ultra siyah film”), Şanghay Bilim ve Teknoloji Üniversitesi ve Çin Bilimler Akademisi'nden araştırmacılar, havacılıkta kullanılan magnezyum alaşımları için ultra siyah ince film kaplama geliştirdi. Kaplamaları ışığın %99.3'ünü emer ve zorlu koşullarda hayatta kalacak kadar dayanıklıdır. Ultra siyah kaplama Ekibin ultra siyah kaplaması, neredeyse tüm ışığı hapsedecek şekilde kavisli yüzeylere ve magnezyum alaşımlarına uygulanabiliyor. (Resim: Jin ve diğerleri) Uzay boşluğunda çalışan teleskoplar veya zorlu ortamlardaki optik ekipmanlar için mevcut kaplamalar genellikle yetersiz kalıyor. Yazar Yunzhen Cao, "Dikey olarak hizalanmış karbon nanotüpler veya siyah silikon gibi mevcut siyah kaplamalar kırılganlık nedeniyle sınırlıdır" dedi. "Diğer birçok kaplama yönteminin kaplamaları bir tüpün içine veya diğer karmaşık yapılara uygulaması da zordur. Bu, genellikle belirgin eğriliğe veya karmaşık şekillere sahip oldukları için optik cihazlardaki uygulamaları açısından önemlidir." Bu sorunları çözmek için araştırmacılar, atomik katman birikimi (ALD). Bu vakum bazlı üretim tekniği ile hedef, bir vakum odasına yerleştirilir ve nesnenin yüzeyine ince tabakalar halinde yapışan belirli gaz türlerine sırayla maruz bırakılır. Cao, "ALD yönteminin büyük bir avantajı, mükemmel adım kapsama kabiliyetinde yatmaktadır, bu da silindirler, sütunlar ve hendekler gibi çok karmaşık yüzeylerde tekdüze film kaplaması elde edebileceğimiz anlamına gelir" dedi. Ekip, ultra siyah kaplamalarını yapmak için alternatif alüminyum katkılı titanyum karbür (TiAlC) ve silikon nitrür (SiO) katmanları kullandı.2). İki malzeme, ışığın neredeyse tamamının kaplanmış yüzeyden yansımasını önlemek için birlikte çalışır. Cao, "TiAlC emici bir katman görevi gördü ve yansıma önleyici bir yapı oluşturmak için SiO2 kullanıldı" dedi. "Sonuç olarak, gelen ışığın neredeyse tamamı çok katmanlı filmde sıkışıp kalıyor ve bu da verimli ışık emilimi sağlıyor." Ekip, testlerde 99.3 nanometrelik mor ışıktan 400 nanometrelik yakın kızılötesine kadar geniş bir ışık dalga boyu aralığında ortalama %1,000 emilim buldu. Özel bir bariyer katmanı kullanarak, havacılık ve uzay uygulamalarında sıklıkla kullanılan ancak kolayca paslanabilen magnezyum alaşımlarına bile kaplama uyguladılar. Cao, "Dahası, film olumsuz ortamlarda üstün stabilite gösteriyor ve sürtünmeye, ısıya, nemli koşullara ve aşırı sıcaklık değişikliklerine dayanacak kadar sağlam" dedi. Yazarlar, kaplamalarının uzay teleskoplarını ve en zorlu koşullarda çalışan optik donanımları geliştirmek için kullanılacağını umuyor ve performansını daha da artırmak için çalışıyorlar. Cao, "Artık film, gelen görünür ışığın %99.3'ünden fazlasını emebildiğine göre, ışık emme aralığını ultraviyole ve kızılötesi bölgeleri de içerecek şekilde daha da genişletmeyi umuyoruz" dedi.

spot_img

En Son İstihbarat

spot_img