【摘 要】
：
任何大于绝对零度的物体,都在向外辐射能量。利用高灵敏红外探测系统,可以识别和探测到物体的辐射信号,判断出物体的位置和形态。在现代军事技术中,红外探测器技术的快速发展严重威胁了各种武器装备和目标物体,迫切需要发展红外隐身材料来保护军事目标,隐身技术已经成为现代战争中取胜的关键,也是各国争相研发的关键核心技术。红外探测系统多工作在3-5μm和8-14μm两个中红外大气窗口,因此,如果能够降低3-5μm
论文部分内容阅读
任何大于绝对零度的物体,都在向外辐射能量。利用高灵敏红外探测系统,可以识别和探测到物体的辐射信号,判断出物体的位置和形态。在现代军事技术中,红外探测器技术的快速发展严重威胁了各种武器装备和目标物体,迫切需要发展红外隐身材料来保护军事目标,隐身技术已经成为现代战争中取胜的关键,也是各国争相研发的关键核心技术。红外探测系统多工作在3-5μm和8-14μm两个中红外大气窗口,因此,如果能够降低3-5μm和8-14μm两个中红外大气窗口的目标物体的辐射,即可实现目标的红外隐身。光谱发射率是衡量给定表面发射热辐射能力的一个重要热物理参数。要想从根本上降低目标在两个红外窗口的辐射,就必须想办法降低在两个窗口的光谱发射率。金属银在红外波段具有高反射和高吸收,并且金属银的性质很稳定,因此选择金属银作为多层薄膜结构的金属层,根据不同介质材料的热膨胀系数和它们的红外性质的不同,介质层分别选取硫化锌、硅和锗,设计和制备了四组多层薄膜。四组多层薄膜均有效降低了3-5μm和8-14μm两个大气窗口的发射率,并提升了5-8μm非大气窗口的发射率。论文首先利用TFCalc软件对Ag/Si/Ag/Si,Ag/Ge/Ag/Ge,Ag/ZnS/Ag/ZnS,Ag/Si/ZnS/Si/Ag/Si四组多层薄膜结构进行了优化设计。仿真结果表明,设计的Ag/Si/Ag/Si薄膜在3-5μm波段的平均发射率为0.03,8-14μm波段的平均发射率为0.04。设计的Ag/Ge/Ag/Ge薄膜在3-5μm波段的平均发射率为0.04,8-14μm波段的平均发射率为0.04。Ag/ZnS/Ag/ZnS薄膜在3-5μm波段的平均发射率为0.06,8-14μm波段的平均发射率为0.04。Ag/Si/ZnS/Si/Ag/Si薄膜在3-5μm波段的平均发射率为0.03,8-14μm波段的平均发射率为0.04。设计的四种薄膜的光谱发射率均达到了最优。此外,利用COMSOL Multiphysics软件仿真了四组薄膜的电场、能量流和能量流损耗,分析了四组多层薄膜结构每层膜层的作用,并对设计的薄膜的物理机制进行了分析。根据选取材料的性质,分别利用电子束蒸发和电阻蒸发制备了四种红外隐身薄膜。利用傅里叶红外光谱仪反射附件对常温下薄膜的光谱发射率进行了测量,利用实验室搭建的中温光谱发射率测量装置对四种薄膜不同温度下的光谱发射率进行了测量,并利用7.5-14μm的红外热像仪对四种薄膜的温度进行了测量。实验结果表明,Ag/Si/Ag/Si薄膜在常温时,测量值与仿真值基本一致,当薄膜温度升高到150℃时,光谱发射率出现了明显的上升,3-5μm波段的平均发射率为0.25,8-14μm波段的平均发射率为0.23。温度继续上升至350℃,光谱发射率变化不大,但是当温度升高至400℃时,光谱发射率急剧上升,且光谱发射率随波长的变化与仿真值相差较大。Ag/Ge/Ag/Ge薄膜在常温时测量值与仿真值基本一致,当温度升高至150℃,3-5μm波段的平均发射率为0.17,8-14μm波段的平均发射率为0.15,当温度升高至200℃时光谱发射率急剧上升。Ag/ZnS/Ag/ZnS薄膜的光谱发射率在常温至250℃温度范围内光谱发射率整体变化不大,3-5μm平均发射率为0.1,8-14μm的平均发射率为0.05。Ag/Si/ZnS/Si/Ag/Si薄膜光谱发射率在常温至350℃温度范围内光谱发射率整体变化不大,3-5μm平均发射率为0.16,8-14μm的平均发射率为0.22。上述实验结果表明,Ag/Si/ZnS/Si/Ag/Si薄膜不仅能够实现较好的隐身效果,而且可以耐较高的温度。利用7.5-14μm的热像仪对几种薄膜的温度进行了测试,结果表明,设计的隐身薄膜能够有效的达到隐身效果。
其他文献
粒子物理学是一门专门研究组成物质的基本粒子,以及它们之间的相互作用的前沿学科。粒子物理学的标准模型（SM）被认为是最完美的理论之一,迄今为止,已经接受了大量的实验检验。然而,它仍然存在一些无法解释的问题（如理论自身存在规范等级问题,无法提供暗物质候选者等）。为此,理论家们提出了一些超出SM的理论来探索新物理。规范等级问题来自于SM中顶夸克、W±、Z玻色子和希格斯自能对希格斯粒子质量带来的单圈二次发
姜瘟病是生姜种植过程中重要的土传细菌性病害,近年姜瘟病的危害程度呈上升趋势,姜瘟病害病原菌寄主范围广,并且一旦发生很难防治,因此,病害的预测预警是防治的关键。目前,尚无姜瘟病病原菌活菌快速检测技术,适用于田间应用的姜瘟病病害早期诊断技术亟待研究。本论文以姜瘟病害病原菌茄科雷尔氏菌（Ralstonia solanacearum）为研究对象,建立以叠氮溴化丙锭（PMA）处理,基于（Direct-）LA
小麦Triticum aestivum是全世界最重要的粮食作物之一,小麦生产关系到国家经济稳定发展和人民生活健康。麦长管蚜Sitobion avenae作为小麦上常发性害虫之一,严重制约了小麦的栽培与生产。选育和种植抗蚜小麦品种是解决这一问题最重要途径之一。为了探明供试10个小麦品种对麦长管蚜的抗性,本研究测定了麦长管蚜在小麦植株上的生长发育特性及取食行为,分析了不同小麦品种抗蚜的形态结构、营养物
近年来随着清洁能源的发展,电网储能以及电动汽车的在各国政府政策的驱使下迅速发展,随之而来的将会是对锂离子电池的需求呈现爆发式的增长。这些社会变革将会对全球锂资源的供应带来了巨大的压力,人们亟需寻找一种新型储能设备来缓解全球锂资源供应的压力。钠离子电池由于其在地壳中丰富的储量和与锂离子电池相似的工作原理被人们广泛关注,然而由于Na的离子半径要大于Li,导致钠离子电池没有一个可以媲美锂离子电池石墨负极
表面等离子激元是一种具有短波长、近场增强、表面局域等特性的表面电磁波,其存在于两种介质交界面上且介电常数符号相反。因此,介电常数为负数的介质是发生等离激元共振现象不可或缺的条件之一。介电常数为负数的材料最常见就是金属单质,如被广泛应用的是贵金属金与银,但是相关领域的发展以及应用受到了金属材料自身存在较大损耗且种类过于单一的限制。为了解决这个问题,科研人员们不断地深入研究,发现了通过调节金属合金材料
现实中的材料介于理想的朗伯体与光滑的镜面之间,要想研究其光学散射特性,需要引入一个能够将理想的漫反射和镜面反射结合起来的物理量——双向反射分布函数（Bidirectional Reflectance Distribution Function,BRDF）。BRDF能够很好地描述各类材质表面空间光学特性,广泛应用于科学研究、工业生产、航空航天等各个领域。双向反射分布函数是会随着诸多因素的改变而发生变
甜菜夜蛾Spodoptera exigua属于鳞翅目夜蛾科,是一种多食性的重要农业害虫,当前该虫已成为我国长江流域及以南各省区蔬菜、花卉和棉花等作物的主要害虫。长期以来,杀虫剂都是防控甜菜夜蛾的主要手段,但伴随而来的抗药性问题已成为该虫防治的难点。因此,明确我国甜菜夜蛾抗药性现状,并提出科学有效的抗药性治理策略是迫切需要的。本研究对我国甜菜夜蛾主要发生区不同地区种群的抗药性进行了监测,评价了当前已
生猪养殖业的快速发展,导致猪场沼液的产量不断增长,对生态环境造成了严重威胁,因此沼液的资源化利用是实现养殖业可持续发展的必然选择。利用微藻和细菌处理沼液已经成为国内外研究的热点,但是游离菌藻在处理沼液中具有易流失,难收集的缺点,菌藻固定化技术的应用则可以解决这个问题。本论文以猪场沼液为研究对象,选择小球藻DTG5、分节孢子杆菌A2-2、枯草芽孢杆菌Y28、地衣芽孢杆菌Y26、铜绿假单胞菌LG2-2
近年在福建李产区发生了一种病原不明的新病害,根据其症状表现被称为李叶斑病,该病造成大量李叶焦枯脱落,生产上十分关注。本研究对该病进行田间危害调查,采集病叶进行病原菌分离和鉴定,以明确其病原菌组成及优势病原种;并对果生刺盘孢（Colletotrichum fructicola）子囊孢子的单孢菌系培养特性和致病性进行研究,以明确不同类型单孢菌系生物学特性的差异。取得了以下主要研究结果:1、李叶斑病病原
二维有机-无机杂化钙钛矿是一种具有自组织量子阱结构和较好环境稳定性的光电材料。这些材料具有较宽的光谱、长的载流子寿命、以及广泛的能量范围等优异性质,使其成为下一代发光器件的潜在候选者。然而,目前关于二维钙钛矿光电材料内的激子解离和传输机制的研究仍是极少数的。了解半导体光电材料内部的超快动力学过程,将有助于进一步调整基于层状钙钛矿器件的光电性能。本论文主要利用飞秒瞬态吸收光谱技术研究了准二维钙钛矿光