由奧地利、美國及瑞士頂尖科學家聯合打造的國際研發項目,成功研制首款適用于中紅外波段的超級反射鏡,其潛力可觀,有望運用于監測微量溫室氣體,亦或是切割焊接工業用激光器等領域。這一研究成果發布于最新的《自然·通訊》學術期刊上。
眾所周知,在可見光波段,普通金屬反射鏡的反射率可達99%。而在近紅外區域,專業涂覆鏡面的反射率更為驚人,高達99.9997%。然而,當前最佳的中紅外反射鏡反射率僅有99.99%,導致光電子缺失率達近紅外超反射鏡的33倍之多。因此,如何將超反射鏡技術推廣至中紅外波段,是許多領域急待突破的關鍵問題,例如測量與氣候變化相關的微少氣體,分析生物燃料,以及優化工業和醫療常用的切割激光器和激光手術刀的效率。
在此次研究中,研究隊伍成功研制成了中紅外超反射鏡,其反射率高達99.99923%。為了實現此項成果,該團隊巧妙地融合傳統薄膜涂層技術與新穎的半導體材料與方法,創新性開發出全新的涂層制造工藝。首先制備出25毫米直徑的硅基板,隨后在10厘米的砷化鎵晶片上培育高反射半導體晶體結構,之后將其分割成更小的圓形反射鏡,最終將這些反射鏡組裝至硅基板上,形成超反射鏡并驗證其性能。
研究者強調,這款全新超反射鏡的一大特色就是大幅提高中紅外氣體分析光學設備的敏感度,從而能精確測量微量環境指標物,如一氧化碳等。
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