Zeitschrift für Astrobiologie und Öffentlichkeitsarbeit

Abstrakt

Testbericht zum Mehrschichtabsorber

Alicia Braun

Es wird eine Struktur zur Absorption von elektromagnetischer (EM) oder akustischer Strahlung erwähnt. Eine solche Oberflächenstruktur wird beispielsweise in einem hochempfindlichen Gravitationswellen- oder HFGW-Detektor wie dem Li-Baker benötigt. Der erwähnte mehrschichtige Schutz besteht aus einer oder mehreren Schichten Metamaterial [MM] auf der Oberseite. Dieses MM ist für ein bestimmtes Frequenzband von EM- oder Schallstrahlung ausgelegt und absorbiert elektromagnetische Strahlung oder Schallstrahlung ohne Reflexion. Unter diesen oberen MM-Schichten befindet sich ein Substrat aus herkömmlichem EM-Strahlung absorbierendem oder akustisch absorbierendem intelligentem Material, beispielsweise eine Reihe pyramidenförmiger Schaumschutzschichten. Die auftretende Strahlung wird teilweise von der oder den MM-Schichten absorbiert und dann weiter vom unteren absorbierenden und reflektierenden Substrat absorbiert. Die verbleibende reflektierte Strahlung wird auf ihrem „Weg nach außen“ zusätzlich von den MM-Schichten absorbiert, so dass im Wesentlichen die gesamte auftretende Strahlung absorbiert wird – ein nahezu perfekter Schutz vor dunklem Körper. In einem HFGW-Sucher kann ein Substrat, beispielsweise ein Schaumschutz, in ein Hochvakuum ausgasen und die Leistung der Vakuum erzeugenden Ausrüstung verringern, obwohl die Schichten über diesem untersten Substrat das absorbierende und reflektierende Substrat vor jeglichem äußeren Vakuum abdichten. Die Schichten dienen auch dazu, das absorbierende Material gegen Luft- oder Wasserströmungen an den Oberflächen von Flugzeugen, Schiffen oder U-Booten abzudichten. Zu den verschiedenen Anwendungen für einen solchen mehrstufigen Strahlungsschutz gehören Geheimflugzeuge, Raketen und U-Boote. Der Zweck dieses Dokuments besteht darin, ein neuartiges Konzept zur Absorption von Strahlung, sowohl elektromagnetischer als auch akustischer, unter Verwendung einer zusammengesetzten absorbierenden Oberflächenstruktur vorzustellen und zu diskutieren. Es gibt eine Reihe von Anwendungen für einen hocheffizienten Absorber für elektromagnetische oder akustische Strahlung, insbesondere in den Frequenzbändern Mikrowelle oder Ultraschall. Das Aufkommen von Metamaterialien [MMs] hat die Überlegung oder das Ziel ausgelöst, perfekt „schwarze“ oder vollständig absorbierende Materialien oder Strukturen zu schaffen. Ein solches Ziel ist zwar nicht vollständig erreichbar, kann aber gut erreicht werden. Elektromagnetische Metamaterialien sind künstlich strukturierte Materialien, die für die Interaktion mit und die Steuerung elektromagnetischer Wellen konzipiert sind. Akustische oder Schall-Metamaterialien sind künstlich strukturierte Materialien, die für die Interaktion mit und die Steuerung von Schallwellen konzipiert sind. Eine besonders bedeutende Anwendung der elektromagnetischen Mikrowellen-Absorptionstechnologie ist der Li-Baker-Hochfrequenz-Gravitationswellen-Detektor (HFGW). In diesem Detektor muss eine kleine Anzahl Mikrowellenphotonen in Gegenwart eines intensiven Mikrowellenphotonenstrahls nachgewiesen werden. Ein solcher Strahl kann auch gestreute oder gebeugte Photonen erzeugen, die effizient absorbiert werden müssen. Eine Struktur oder Methode der Absorption wird in Baker und Woods et al. erörtert.Dieses Absorptionsverfahren bezieht sich auch auf die Konstruktion einer schalltoten Kammer mit hochabsorbierenden Wänden. Somit wird nur eine vernachlässigbar kleine Anzahl von Mikrowellenphotonen oder Schallwellen von den Wänden der Kammer reflektiert. Die oberen Schichten verhindern auch die Verdampfung, Sublimation oder Ausgasung von warmem Material (möglicherweise aufgrund von Strahlungsabsorptionserwärmung) in einem Substrat neben den Kammerwänden. Weitere Anwendungen betreffen Stealth-Flugzeuge, Raketen und U-Boote sowie verschiedene akustische Systeme.