用于生化武器及安檢探測的快高敏光電探測器問(wèn)世

       科學(xué)家利用雙層石墨烯研發(fā)了這款輻射熱丈量計。石墨烯具有完全零能耗的帶隙，因此其能吸收任何能量形式的光子，特別是能量極低的光子，如太赫茲或紅外及亞毫米波等。所謂光子帶隙是指某一頻率范圍的波不能在此周期性結構中傳播，即這種結構本身存在“禁帶”。光子帶隙結構能使某些波段的電磁波完全不能在其中傳播，于是在頻譜上形成帶隙。
        據物理學(xué)家組織網(wǎng)6月4日報道，美國馬里蘭大學(xué)納米物理和提高前輩材料中央的研究職員開(kāi)發(fā)出一種新型熱電子輻射熱丈量計，這種紅外光敏探測器能廣泛應用于生化武器的遠間隔探測、機場(chǎng)安檢掃描儀等安全成像技術(shù)領(lǐng)域，并促進(jìn)對于宇宙結構的研究等。相關(guān)研究講演發(fā)表在6月3日出版的《天然·納米技術(shù)》雜志上。數顯恒流泵

      通常來(lái)說(shuō)，石墨烯的電阻幾乎不受溫度的影響，并不合用于輻射熱丈量計。因此研究職員采用了一種特別的技巧：當雙層石墨烯暴露于電場(chǎng)時(shí)，其具有一個(gè)大小適中的帶隙，既可將電阻和溫度聯(lián)系起來(lái)，又可保持其吸收低能量紅外光子的能力。溶解氧分析儀

  　而石墨烯的另一特性也使其十分適合作為光子吸收器：吸收能量的電子仍能保持自身的高效，不會(huì )由于材料原子的振動(dòng)而損失能量。同時(shí)，這一特性還使得石墨烯具有極低的電阻。研究職員恰是基于石墨烯的這兩種特性設計出了熱電子輻射熱丈量計，它能通過(guò)丈量電阻的變化而工作，這種變化是由電子吸光之后自身變熱所致。

      固然一些挑戰仍舊存在，好比雙層石墨烯只能吸收很少部門(mén)的入射光，這使得新型輻射熱丈量計要比使用其他材料的類(lèi)似設備具備更高的電阻，因而很難在高頻下正常工作，但研究職員稱(chēng)，他們正在努力改進(jìn)自身的設計以克服上述難題，其亦對石墨烯作為光電探測材料的光明遠景抱有極大決心信念。

　　研究職員發(fā)現，在5開(kāi)氏度的情況下，新型輻射熱丈量計可達到與現有輻射熱丈量計平等的敏捷度，但速度可增快1000多倍。他們推測其可在更低的溫度下，超越目前所有的探測技術(shù)。

     　新裝置作為快速、敏感、低噪聲的亞毫米波探測器尤具遠景。亞毫米波的光子由相對涼爽的星際分子所發(fā)出，因此很難被探測到。通過(guò)觀(guān)察這些星際分子云，天文學(xué)家能夠研究恒星和星系形成的早期階段。而敏感的亞毫米波探測器能匡助構建新的天文臺，確定十分遙遠的年青星系的紅移和質(zhì)量，從而推進(jìn)有關(guān)暗能量和宇宙結構發(fā)展的研究。

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