Carbon Nanotubes Based Black Absorbing Coatings for Pyroelectric and Other Thermal Detector Application

Abstract

The study of optical and thermophysical characteristics of the absorbing coatings (AC) for sensitive elements of pyroelectric detectors of radiation based on carbon nanotubes paste (CNTP-black) is performed in comparison with those AC formed from gold disperse layer (Au-black) and dielectric lacquer paint (DLP-black). The spectral dependences of reflectance and absorbance of CNTP-black, Au-black and DLP-black in IR-spectrum range 2.5—25 μm are presented. By photothermomodulation method, the frequency spectra of pyroelectric response amplitude and phase are obtained. The estimation of thermal diffusivity values of the investigated blacks as AC for sensitive elements of pyroelectric detectors is performed in situ. Prospects of using CNTP-black based AC for pyroelectric and other thermal detector applications are shown.

Виконано порівняльні дослідження оптичних і теплофізичних характеристик вбирних покриттів (ВП) для чутливих елементів піроелектричних приймачів випромінення на основі пасти з вуглецевих нанорурок (ВНР- пасти), золотої черні (Au-черні) і діелектричної лакофарбової черні (ДЛФ-черні). Представлено спектральні залежності ІЧ-відбивання і вбирання ВНР-черні, Au-черні і ДЛФ-черні в інтервалі довжин хвиль 2,5—25 мкм. За допомогою фототермомодуляційнної методи одержано частотні спектри амплітуди і фази піроелектричного відгуку. Визначено «у місці знаходження» величини температуропровідности досліджуваних типів черні як ВП для чутливих елементів піроелектричних приймачів випромінен- ня. Показано перспективність використання ВП на основі черні з ВНР- пасти для піроелектричних й інших теплових приймачів випромінення.

Проведены сравнительные исследования оптических и теплофизических характеристик поглощающих покрытий (ПП) для чувствительных элементов пироэлектрических приемников излучения на основе пасты из углеродных нанотрубок (УНТ-пасты), золотой черни (Au-черни) и диэлектрической лакокрасочной черни (ДЛК-черни). Представлены спектральные зависимости ИК-отражения и поглощения УНТ-черни, Au- черни и ДЛК-черни в интервале длин волн 2,5—25 мкм. С помощью фототермомодуляционного метода получены частотные спектры амплитуды и фазы пироэлектрического отклика. Проведено определение «в месте нахождения» величины температуропроводности исследуемых типов черни как ПП для чувствительных элементов пироэлектрических приемников излучения. Показана перспективность использования ПП на основе черни из УНТ-пасты для пироэлектрических и других тепловых приемников излучения.