“最黑”材料制成高精度激光功率檢測器

　　 據美國科學促進會網站8月18日報道，美國國家標準技術研究院利用世界最黑材料——森林狀多壁碳納米管作涂層，研制出一種激光功率檢測器，可用于光通訊、激光制造、太陽能轉換以及工業和衛星運載傳感器等先進技術領域的高精度激光功率測量。研究論文發表在最新的《納米快報》上。

　　這種新型檢測器幾乎不會反射可見光。在波長從400納米的深紫，到4微米的近紅外線波段，反射少于0.1%，在4微米—14微米的紅外光譜中，反射少于1%。這和倫斯勒理工學院2008年報告的超黑材料相似。2009年一個日本團隊也有類似研究。

　　正是受到倫斯勒理工學院的研究論文《世界最黑人造材料》的啟發，國家標準技術研究院的科研人員對精細碳納米管進行了較為稀疏的排列，把它作為一種熱檢測器的涂層，制成了用于測量激光功率的設備。碳納米管是熱的良導體，提供了一種理想的熱量檢測器涂層。雖然鎳磷合金在某些波段能反射更少的光，但不能導熱。

　　紐約石溪大學的合作研究人員在一種熱電材料鉭酸鋰上，生長出了碳納米管涂層，涂層吸收激光轉換成熱量，溫度上升產生了電流，通過測量電流大小能確定激光的功率。涂層越黑，光吸收的效果越好，測量結果就越精確。其獨特之處在于，納米管是生長在熱電材料上，而其它研究中是生長在硅材料上。

　　國家標準技術研究院用過各種各樣的材料來做檢測器涂層，包括扁平狀的單壁納米管。最新的涂層是一種豎直的森林狀多壁納米管，每根細管直徑小于10納米，長約160微米，深管有助于吸收隨機散射光和任何方向的反射光。

　　由于技術上要求檢測器能測量的反射光譜更加廣泛，國家標準技術研究院用了5種不同的方法花了數百小時來測量越來越弱的反射光，結果精確度都能達到要求。研究人員計劃將設備的刻度運行范圍擴展到50微米甚至100微米波長，這或許可為太赫茲射線功率測量提供一種標準。