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定向热辐射研究进展
1
作者 陈志营 刘皓佗 +1 位作者 吴小虎 张凯华 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1-13,共13页
热辐射是一种基本的物理过程,指温度高于绝对零度的物体由于粒子的热运动自发地发射电磁能量。大多数热辐射体缺乏方向性,导致能量在不必要的方向上损失,从而降低热器件和应用的效率。在实际应用中,通常需要热辐射器在不同方向上表现出... 热辐射是一种基本的物理过程,指温度高于绝对零度的物体由于粒子的热运动自发地发射电磁能量。大多数热辐射体缺乏方向性,导致能量在不必要的方向上损失,从而降低热器件和应用的效率。在实际应用中,通常需要热辐射器在不同方向上表现出不同的热辐射能力,因此,在高效热传输中,控制热发射的方向性至关重要。定向热辐射的研究对于热成像和传感、辐射冷却、红外加密和能源利用等领域具有重要意义。本文首先阐述了传统热辐射与定向热辐射的区别,以及后者在科学前沿的潜在价值。随后,基于热辐射的特性,从窄带定向热辐射和宽带定向热辐射两个方面系统整理了国内外学者在定向热辐射方面的研究进展。最后,展望了该领域未来的研究趋势,剖析了其面临的重大挑战,旨在为定向热辐射技术的进一步发展提供理论指导与实践启示。 展开更多
关键词 定向热辐射 光热转换 热辐射调控 热辐射器
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基于超表面的热辐射调控与红外应用(特邀)
2
作者 尚效合 仲帆 +4 位作者 尚劲光 张也 肖彦玲 祝世宁 刘辉 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第19期1-20,F0002,共21页
近年来,具有亚波长尺寸与超薄厚度的二维超表面结构以其灵活可控的光学响应,成功打破传统热辐射调控研究的瓶颈。目前,基于各种设计的超表面结构已实现了在波长、偏振、方向、时间和相干性等多个自由度上的热辐射调控,并促进了红外器件... 近年来,具有亚波长尺寸与超薄厚度的二维超表面结构以其灵活可控的光学响应,成功打破传统热辐射调控研究的瓶颈。目前,基于各种设计的超表面结构已实现了在波长、偏振、方向、时间和相干性等多个自由度上的热辐射调控,并促进了红外器件的小型化与集成化的发展。基于上述研究,回顾了近年来通过超表面调控热辐射的研究进展,并介绍了相应的红外应用发展,如红外传感、辐射制冷和热光伏器件等。 展开更多
关键词 超表面 超表面阵列 热辐射调控 红外应用
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电致变红外热辐射调控器件研究进展 被引量：1
3
作者 余慧娟 任子琛 +6 位作者 王博 徐高平 宋姗姗 刘东琦 郝婷婷 张雷鹏 李垚 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期511-518,共8页
航天器在轨运行时,面对复杂多变的外部热流环境以及内部热耗的显著差异,确保航天器各个功能部件满足预定温控要求,对其热控系统提出了更高的挑战。然而,传统的温度调控技术存在能耗大以及器件机械结构复杂的缺点,不适用于目前热辐射调... 航天器在轨运行时,面对复杂多变的外部热流环境以及内部热耗的显著差异,确保航天器各个功能部件满足预定温控要求,对其热控系统提出了更高的挑战。然而,传统的温度调控技术存在能耗大以及器件机械结构复杂的缺点,不适用于目前热辐射调控领域轻质化和低能耗的需求,因此,发射率的动态调控成为红外热辐射调控技术研究的热点。为了探讨基于电致变发射率材料构建的热辐射调控器件在航天器智能热控等领域的实际应用价值,本文介绍基于二维材料、金属氧化物、导电聚合物以及金属等材料的电致变红外热辐射器件的工作原理以及研究进展。预测未来器件将进一步向大面积、多波段兼容方向发展,从而保证对未来复杂环境的适应性以及可靠性。 展开更多
关键词 红外热辐射调控 电致变发射率 石墨烯 金属氧化物 导电聚合物 热辐射 三氧化钨 钛酸锂
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热辐射方向调控研究进展(特邀) 被引量：1
4
作者 李强 应云斌 仇旻 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第19期21-32,F0002,共13页
自然界物体产生的热辐射通常是波长连续、非偏振和全方向的。将热辐射限制在特定的波长范围和特定方向内的能力对于提高器件的能量利用效率具有重要意义。随着纳米技术的快速发展,热辐射方向调控器件正逐渐朝着微纳热辐射器的方向发展... 自然界物体产生的热辐射通常是波长连续、非偏振和全方向的。将热辐射限制在特定的波长范围和特定方向内的能力对于提高器件的能量利用效率具有重要意义。随着纳米技术的快速发展,热辐射方向调控器件正逐渐朝着微纳热辐射器的方向发展。介绍了纳米光子结构实现热辐射方向调控的主要研究方法,列举了热辐射方向调控的主要应用,并总结了目前热辐射方向调控研究仍存在的问题,最后对热辐射方向调控及其应用的未来发展进行了展望。 展开更多
关键词 热辐射 微纳热辐射器 纳米光子结构 热辐射方向调控
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