پوشش با لایه ­های نازک نقش بسیار مهمی در صنایع نیم رسانا ها و تجهیزات میکروالکترومکانیک و نانوالکترومکانیک دارد. با اضافه کردن یک لایه­ نازک به سطح به علت تداخل امواج الکترومغناطیسی، خواص تشعشعی سطح کاملا متفاوت خواهد بود. در این پروژه با بهره گرفتن از روش­های الکترومغناطیسی، خواص تشعشعی یک ساختار چندلایه­ نازک محاسبه می­ شود و با بهره گرفتن از الگوریتم ژنتیک و عملیات حرارتی شبیه­سازی شده، خواص چنین ساختاری با تغییر جنس و ضخامت لایه ­ها با توجه به مسائل کاربردی بهینه­سازی می­ شود.

کلمات کلیدی: انتقال حرارت، لایه ­های نازک، انتقال حرارت تشعشعی در ابعاد نانو، خواص تشعشعی، خنک­کاری تشعشعی، آینه­های حرارتی، بهینه­سازی

1-1  پیشگفتار

با توجه به کاربردهای وسیع لایه ­های نازک، استفاده از این تکنولوژی در بسیاری از ادوات  اپتیکی، الکترونیکی و تجهیزات مربوط به انرژی خورشیدی متداول شده­است. از طرفی، اطلاع از خواص تشعشعی ساختارهای چندلایه[1] شامل لایه ­های نازک، در بسیاری از کاربردهای عملی مانند فرایندهای گرمایی سریع[2] (RTP) [1و2] و سلول­های خورشیدی حائز اهمیت کلیدی می­باشد. یافتن ضخامت بهینه­ لایه ­ها جهت دستیابی به خواص تشعشعی مورد نظر، کاربردهای مهمی در تجهیزات خنک­کننده­ تشعشعی[3]، آینه­های حرارتی[4]، کلکتورهای خورشیدی و سلول­های خورشیدی دارد، ولی با این وجود به ندرت مورد بررسی قرار گرفته است.

 

لایه ­های نازک در کاربردها معمولا به شکل ساختارهای چندلایه مطابق شکل 1-1 استفاده می­شوند.

شکل ‏1‑1-  یک ساختار چندلایه

همان­طور که دیده می­ شود یک لایه­ ضخیم(Substrate) با ضخامتی از order میلیمتر وجود دارد که در اطراف آن (یا فقط در یک سمت) لایه ­های نازک قرار دارند. یکی از ویژگی­های مهم این ساختارها قابل تنظیم بودن خواص تشعشعی آن­ها است. خواص تشعشعی چنین ساختارهایی به عوامل متعددی بستگی دارد که در ادامه لیست می­

خرید اینترنتی فایل متن کامل :

 

 

شوند[3]:

• تعداد لایه ­ها
• جنس لایه ­ها
• نحوه­ چینش لایه ­ها
• ضخامت لایه ­ها
• زاویه­ برخورد
• دمای لایه ­ها
• پلاریزاسیون پرتو برخوردی

با توجه به تغییرات طیفی خواص تشعشعی این لایه ­ها می­توان با بهره گرفتن از ترکیب­های متنوع از لایه ­های مختلف، خواص تشعشعی را در بازه­های مختلف طول موج تغییر داد. در نتیجه  در صورتیکه جنس و ضخامت لایه ­ها به درستی انتخاب شود، می­توان به کمک ساختارهای چندلایه­ نازک به پوشش ­های انتخابگر متنوع دسترسی پیدا کرد.