Классифицированный как болометр, новое устройство имеет стремительное время отклика и, в отличие от других болометров, трудится по широкому спектру температур. С несложным дизайном и довольно низкой ценой, это устройство могло быть расширено, разрешив широкий спектр коммерческого применения. Исследователи обрисовывают основанный на графене радиационный датчик на этой неделе в Прикладных Письмах о Физике от AIP Publishing.
Открытие графена в 2004, как ожидали, заявило совсем новый тип разработки. «Но к сожалению, имеется кое-какие сильные фундаментальные ограничения для этого материала», сообщил Григорий Скоблин из Технического университета Чалмерса в Швеции. «В наши дни настоящее промышленное использование графена в полной мере ограничено».Графен – сочинил одинарных таблиц атомов углерода, каковые формируются, плоская, шестиугольная структура решетки – употреблялась, в основном, для ее механических особенностей.
«Но отечественное устройство говорит о том, что более основные особенности смогут употребляться в фактических заявлениях», сообщил Скоблин. Новый болометр основан на термоэлектрических особенностях графена.
Радиация нагревает часть устройства, побуждая электроны переместиться. Перемещенные электроны создают электрическое поле, которое формирует разность потенциалов через устройство. Изменение в напряжении так снабжает очень прямое измерение радиации.Другие устройства надеются на поколение электрического тока либо трансформации сопротивления поступающей радиацией.
Но измерение трансформаций в токе либо сопротивлении требует, дабы источник внешнего источника питания произвел ток начальной буквы. Механизм намного более несложен, чем в других болометрах, согласно данным Skoblin.
Кусок графена в новом болометре мелкий, так, это – один из самых стремительных болометров, по причине того, что это нагревается и отвечает скоро. Помимо этого, устройство остается чувствительным к радиации при температурах до 200 градусов Цельсия. Простые болометры, в большинстве случаев, трудятся лишь при криогенных температурах.
Другие исследователи ранее сделали графеновые болометры с лучшими особенностями, чем это новое устройство, но эти модели содержат двойной слой графена, делая их более тяжёлыми измерить, сообщил Скоблин.Второе преимущество нового устройства – собственный покрытие. Исследователи ранее создали способ, дабы покрыть графен диэлектрическим полимером называющиеся Parylene, что предлагает хороший баланс работы и масштабируемости.
Вы имеете возможность взять лучшую работу покрытием с шестиугольным нитридом бора, Скоблин сообщил, но тяжело купить, и способы покрытия тяжело увеличить. Другие изучения предполагают, что болометр с шестиугольным покрытием нитрида бора был бы менее действенным.Работы болометра прототипа лишь с микроволновой радиацией на уровне 94 гигагерцев, но будущими проектами расширят частотный диапазон.
После этого, исследователи собираются сделать устройство, применяя химическое смещение пара, дабы вырастить громадные куски графена, прокладывая путь к массовому производству.