Veshja me film të hollë mund të aplikohet në lidhjet e magnezit për aplikime në hapësirën ajrore dhe optike.
Ndonjëherë, të parit qartë kërkon të zezë të plotë. Për astronominë dhe optikën precize, pajisjet e veshjes me bojë të zezë mund të reduktojnë dritën e humbur, duke përmirësuar imazhet dhe duke rritur performancën. Për teleskopët dhe sistemet më të avancuara optike, çdo gjë ka rëndësi, kështu që prodhuesit e tyre kërkojnë të zeza më të zeza për t’i veshur ato.
Në Journal of Vacuum Science & Technology A, nga AIP Publishing, studiues nga Universiteti i Shangait për Shkencën dhe Teknologjinë dhe Akademia Kineze e Shkencave zhvilluan një shtresë të hollë ultra të zezë për lidhjet e magnezit të shkallës së hapësirës ajrore. Veshja e tyre thith 99.3% të dritës ndërsa është mjaft e qëndrueshme për të mbijetuar në kushte të vështira.
Për teleskopët që operojnë në vakum të hapësirës, ose pajisjet optike në mjedise ekstreme, veshjet ekzistuese shpesh janë të pamjaftueshme.
Përparimet në veshjet e zeza
“Veshjet e zeza ekzistuese si nanotubat e karbonit të rreshtuar vertikalisht ose silikoni i zi janë të kufizuara nga brishtësia,” tha autori Yunzhen Cao. “Është gjithashtu e vështirë për shumë metoda të tjera të veshjes të aplikojnë veshje brenda një tubi ose në struktura të tjera të komplikuara. Kjo është e rëndësishme për aplikimin e tyre në pajisjet optike pasi ato shpesh kanë lakim të konsiderueshëm ose forma të ndërlikuara.”
Për të zgjidhur këto probleme, studiuesit iu drejtuan depozitimit të shtresës atomike (ALD). Me këtë teknikë të prodhimit të bazuar në vakum, objektivi vendoset në një dhomë vakum dhe ekspozohet në mënyrë sekuenciale ndaj llojeve specifike të gazit, të cilët ngjiten në sipërfaqen e objektit në shtresa të holla.
“Një avantazh i madh i metodës ALD qëndron në aftësinë e saj të shkëlqyer të mbulimit me hapa, që do të thotë se ne mund të marrim mbulim uniform të filmit në sipërfaqe shumë komplekse, të tilla si cilindra, shtylla dhe kanale,” tha Cao.
Për të bërë veshjen e tyre ultra të zezë, ekipi përdori shtresa të alternuara të karbitit të titanit të dopuar me alumin (TiAlC) dhe nitridit të silikonit (SiO2). Të dy materialet punojnë së bashku për të parandaluar reflektimin e pothuajse të gjithë dritës nga sipërfaqja e veshur.
“TiAlC veproi si një shtresë thithëse dhe SiO2 u përdor për të krijuar një strukturë kundër reflektimit,” tha Cao. “Si rezultat, pothuajse e gjithë drita e incidentit është bllokuar në filmin me shumë shtresa, duke arritur thithjen efikase të dritës.”
Aplikimet dhe Përmirësimet e Ardhshme
Në teste, ekipi gjeti një përthithje mesatare prej 99.3% në një gamë të gjerë të gjatësive të valëve të dritës, nga drita vjollce në 400 nanometra deri tek infra e kuqe afër 1,000 nanometra. Duke përdorur një shtresë të veçantë penguese, ata madje aplikuan veshjen e tyre në lidhjet e magnezit, të cilat përdoren shpesh në aplikimet e hapësirës ajrore, por që gërryhen lehtësisht.
“Për më tepër, filmi tregon stabilitet të shkëlqyer në mjedise të pafavorshme dhe është mjaft i fortë për t’i bërë ballë fërkimit, nxehtësisë, kushteve të lagështisë dhe ndryshimeve ekstreme të temperaturës,” tha Cao.
Autorët shpresojnë se veshja e tyre do të përdoret për të përmirësuar teleskopët hapësinorë dhe pajisjet optike që funksionojnë në kushtet më ekstreme dhe po punojnë për të përmirësuar më tej performancën e saj.
“Tani që filmi mund të thithë mbi 99.3% të dritës së dukshme hyrëse, ne shpresojmë të zgjerojmë gamën e tij të thithjes së dritës edhe më tej për të përfshirë rajonet ultravjollcë dhe infra të kuqe,” tha Cao.
Referenca: “Film i fortë ultra i zi i depozituar në magnez me lakim të madh aliazh nga depozitimi i shtresës atomike” nga Jianfei Jin, Lin Lv, Lu Yan, Ying Li dhe Yunzhen Cao, 12 mars 2024, Journal of Vacuum Science & Technology A Sipërfaqet dhe filmat me vakum.
DOI: 10.1116/6.0003305