一种近场辐射传热器件
应用物理
2019-07-02 v3
摘要
近来，许多工作已在实验上证明了平面表面间超过远场黑体极限的近场辐射传热（NFRHT）。由于维持测量近场增强所需的纳米尺度间隙存在困难，这些演示仅限于无法实际应用的实验。这对 NFRHT 研究的推进构成了显著瓶颈。在此，我们描述了在实验室尺度测量与能源转换和热管理中的潜在 NFRHT 工程应用之间架起桥梁的器件。我们报道了由毫米级掺杂硅（Si）表面构成、真空间隙间距小至约 110 nm 的器件，其 NFRHT 相对于黑体极限的最大增强约为 28.5。这些器件利用微柱分隔高温发射体与低温接收体，微柱制造于微米级深坑内。这些微柱比发生辐射传递的纳米级真空间距长约 4.5 至 45 倍，在牺牲器件结构完整性的前提下将寄生热传导降至最低。我们器件的稳健性使得在进行 NFRHT 测量之前可通过扫描电子显微镜（SEM）对间隙间距进行可视化。直接的间隙间距表征对于将 NFRHT 研究从实验室尺度实验转向应用至关重要。
引用
@article{arxiv.1811.06485,
title = {A near-field radiative heat transfer device},
author = {John DeSutter and Lei Tang and Mathieu Francoeur},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.06485},
year = {2019}
}
备注
45 pages; 3 figures; 9 supplementary figures