基于环氧树脂并添加发泡聚苯乙烯与炭黑的毫米波吸收体研制

我们近期研制并表征了一种用于毫米波段的吸收体。为高效吸收毫米波，我们需要开发低反射、高吸收的材料。为满足这些要求，我们尝试在环氧树脂中加入聚苯乙烯珠粒以实现吸收体内的多重散射。聚苯乙烯珠粒的典型直径对应于吸收体内光子多重散射的米氏散射尺度。该吸收体由环氧树脂、炭黑与发泡聚苯乙烯珠粒组成。发泡聚苯乙烯珠粒的典型尺寸与米氏散射截面的峰值一致，从而增加了吸收体内的平均自由程。利用这一效应，我们成功提升了吸收体的性能。本文中，我们测量了环氧树脂的光学性质以计算米氏散射效应。基于计算结果，我们通过改变吸收体材料的比例研制了 8 种样品。为比较这 8 种样品，我们表征了吸收体在毫米尺度下的反射率与透射率。经参数优化的 2 mm 厚度样品所测得的反射率与透射率分别低于 20% 与 10%。我们还测量了亚毫米波长下的透射率，所测透射率低于 1%。该吸收体可加工为任意形状，如片状与棱锥形。利用此吸收体，我们可将其应用于任意形状的毫米波望远镜杂散光抑制。