ساخت آشکارسازهای نوری حساس به موقعیت تابش برای سدها و پل ها

اجاره: پژوهشگران دانشگاه تهران با استفاده از نانوساختار دوبعدی موفق به ساخت آشکارسازهای نوری شدند که از آن می توان در آشکارسازهای حساس به موقعیت در هم ترازسازی صنعتی و هم در سازه های مهندسی از قبیل سدها و پل ها بهره برد.
به گزارش اجاره به نقل از ایسنا دکتر یاسر عبدی، دانشیار دانشکده فیزیک دانشگاه تهران، با اشاره به اینکه آشکارسازهای رایج نوری نسبت به روشن یا خاموش بودن منبع نوری حساسیت دارند، اظهار داشت: این در شرایطی است که آشکارسازهای حساس به موقعیت (Position-Sensitive Detectors ) یا (PSD) جزو آشکارسازهای پیشرفته اپتوالکترونیکی هستند که علاوه بر روشن و خاموش بودن منبع نور، نسبت به محل تابش نور هم حساس هستند. بر این اساس با کمک آشکارسازهای حساس به موقعیت می توان محل تابش نور بر روی یک سطح را با دقت بسیار زیادی مشخص کرد.
وی افزود: در این پژوهش، ما با استفاده مواد نانوساختار در قالب سازه های ساندویچی نامتقارن موفق به ساخت آشکارسازهای حساس به موقعیت در ناحیه مادون قرمز شدیم. پیکربندی یکپارچه، سیگنال خروجی پیوسته، رزولوشن بسیار بالای فضایی (تا چند آنگستروم)، سادگی اتصالات الکترودی و عدم نیاز به مدار ثانویه برای تحلیل سیگنال خروجی از مزایای اصلی این آشکارساز است.
عبدی، کاربرد اصلی موقعیت سنج های اپتیکی را در اندازه گیری های غیرتماسی دانست و خاطرنشان کرد: این ابزار بخصوص در اندازه گیری ارتعاشات در سدها و پل ها، بینایی رباتیکی، هم ترازسازی صنعتی (industrial alignment) و اندازه گیری جابجایی های کانتی لیور (اهرم) در میکروسکوپ نیروی اتمی کاربرد گسترده ای دارند.
این محقق در مورد مواد به کار رفته در ساخت این آشکارساز، توضیح داد: در این آشکارساز، از نانوورقه های دی سولفیدن مولیبدن بعنوان قسمت میانی ساختار ساندویچی استفاده شده که ضریب جذب بالای نانو ورقه ها در ناحیه مادون قرمز، نقشی بنیادین در عملکرد آشکارساز حساس به موقعیت دارد. همینطور در قسمت زیرین آشکارساز هم از نانوصفحات اکسید گرافن کاهیده استفاده شده است که به علت رسانندگی بالا، تأثیر بسیار زیادی در سرعت پاسخ و بازیابی آشکارساز دارد.
عبدی در مورد تفاوت اصلی این آشکارساز نسبت به نمونه های موجود اظهار داشت: ساختار پیشنهادی و معماری اپتوالکترونیکی به کارگرفته شده در ساخت این آشکارساز، نقطه تمایز آن با سایر آشکارسازهای رایج حساس به موقعیت است. در این معماری، فرآیندهای جذب نور و ترابرد حامل های اضافی به واسطه مواد مجزایی صورت می گیرد و از این رو پاسخ دهی آشکارساز به صورت قابل ملاحظه ای افزایش یافته است.
این عضو هیات علمی دانشگاه تهران با اشاره به اینکه این آشکارساز در مقیاس آزمایشگاهی تولید شده است، اظهار نمود: لازم است تا تحقیقات بیشتری در زمینه بهینه سازی مواد مورد استفاده در ساختار ساندویچی صورت گیرد. اما با عنایت به آنکه این آشکارساز نسبت به نمونه های رایج و هم ردیف خود عملکرد بهتر و بازدهی بیشتری دارد، در صورت سرمایه گذاری مناسب می توان طرح را به مقیاس صنعتی هم گسترش داد. همینطور از دیگر اولویت های مهم برای تجاری سازی این محصول سهولت دسترسی به مواد اولیه و کاهش هزینه های تولید است.
این طرح از جانب دکتر یاسر عبدی عضو هیأت علمی، محمد جوادی دانشجوی دکتری فیزیک حالت جامد و مهدیه غلامی دانشجوی کارشناسی ارشد فیزیک دانشگاه تهران اجرایی و نتایج آن در Journal of Materials Chemistry C با ضریب تأثیر ۵٫۹۸ انتشار یافته است.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *