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测单壁碳纳米管薄膜的红外热辐射光敏反应当纳米管薄膜时悬浮在真空中时，单壁碳纳米管的光响应的导电性极大地提高了。我们这里显示电导率的变化是和辐射热相关的(由于加热碳纳米管)。电子声子相互作用导致超快光激介质放松，和红外辐射的能量有效地转移到晶格。这种情况没有导致电子或者空穴的变化，,但是导致温度上升,导致电阻的变化，因此，光电导性实验不能用于支持一群碳纳米管激发态的模型，悬浮的碳纳米管光响应是足够高，因此他们可能作为红外测辐射热探测器的敏感元件。纳米管的光学特性，包括光电导性，建议突出纳米级光电子的应用潜力。纳米管著名的光学光谱吸收特性被广泛认为是由于带间的转换与范霍夫奇点相关的一维电子态密度的原因。然而,最近的研究表明，碳纳米管强烈耦合在一起的一维晶格致使激发激子，而不是免费运输者。实验激发悬浮的纳米管和双光子激发光谱支持激子模型和激子结合能提供一个较大的值(0.4eV)。在带间过渡模型中,自由电子和空穴产生光致激发,而且,这些传播者提供的运动寿命足够长,吸收光谱特性和光电导性与相关的光学转换范霍夫奇点相匹配(图1)。激子模型中,光致激发发生在能量低于直接禁带和不能直接导致光电导性的中间价带(图1)。在这种情况下,电子必须分离热(13)或大的电场(12)来产生自由电子和空穴以便有助于增加光电导性。低能量谱特性的光响应会明显抑制,尤其是在低温下,与带间的对应转换的特性相比,差异应该出现在光电导性和吸收光谱。有很多对沉积在光学基板的单壁碳纳米管薄膜的光电导性的研究(13-15)。在所有情况下,一个非常弱光响应会观察到较低信噪比(S/N)，尽管高激光的使用。然而,光电导性显示的光谱特性恰恰支持最初的光学吸收谱带模型,提供运输者的主要光致激发(13-15)。最近针对单个纳米光电导性实验(激光功率强度1千瓦/cm2)在一个场效应晶体管配置了弱边带消除装置的共振实验结果解释的激子模型(16)。我们在研究悬浮碳纳米管的光电导性,和我们可以合理化解释矛盾的期限,以及揭示光作用在纳米管的性质和光敏反应的起源。由于非常大的光敏反应,悬浮的碳纳米管也让它们成为测红外辐射热的敏感元件的候选人。光电导性实验与半透明的碳纳米管由两种不同的技术实施。网络纳米管形成的电弧放电过程。网络增长是由不锈钢丝的规定位置，在电弧室等离子体区附近的网格单元尺寸2.54-2.54厘米。越来越多漂移等离子体弧反应堆的核心采用水冷壁和网格线成核生长的碳纳米管形成的一个扩展网络。这个原件形成一个持续1-5分钟的碳纳米管的半透明膜电弧(图S1)。这个过程导致了高纯度的薄膜,日益增长的网络纳米管被困在杂质多这个问题上面,如纳米颗粒和无定形碳,穿透薄网络而不致纠缠。我们使用这种类型的薄膜作为基于近红外光谱学极限纯度评价参考标准(17)。在第二种情况下,纯化率被使用,和自由站薄膜是通过碳纳米管的真空过滤的色散(3、7)。悬浮碳纳米材料在两个支撑块之间充当电气接触(图1b)，将0.5mm丝带形状的碳膜在3.5毫米的蓝宝石戒指连接到光低温恒温器的冷头(图1c)。在50K温度下，直流光敏反应碳膜的0.04赫兹的方波脉冲(图2)展示了一个阻力下降0.7%的入射功率下，0.12mW的辐射红外发光二极管光敏反应的图像。在我们的实验中使用的功率电平是5到10数量级，低于之前报道的光电导性测量(13-16)。在控制碳纳米管的实验进行了一个薄膜直接在衬底上之后，们没有观察到任何检测电阻的变化。后一种结果是一致的低水平稳态光电导性信号之前报道的实验,使用更高的入射功率水平(13-16)。悬浮真空导致碳纳米薄膜的光电导性的增强反应至少5个数量级。我们进行悬浮碳纳米管的光谱测量光响应的增强红外分光光度计力量强度0.1到1兆瓦。图2b，所示的光响应薄膜及其吸收光谱。吸收光谱是典型的电弧采用平均直径1.4海里(6),它显示了两个特征带,与第一和第二带间的转换在半导体纳米管(图2b)(5-7)。光电导性光谱几乎相同,展品中没有观察到的光谱位置的转变,10伏的准确性。为了确定纳米光激励的性质,有必要确认观测到的电阻变化的机理。直接光电导性会引起光激的运输电流,或响应可以测辐射热的性质,在这种情况下,样品吸收辐射加热。碳纳米薄膜的光敏反应的显著增强。虽然纳米管之间的基质的相互作用可以修改电子状态。热接触时的环境是最小化悬挂支持测辐射热的光敏反应的起源。有几个功能用来区分测辐射热的响应和自由载流子光电导性，测辐射热的反应强烈减少了热敏感元件和环境之间的耦合。(2)测辐射热的响应的典型的时间常数是1到100,(3)测辐射热的响应的大小取决于电阻的温度导数。增加压力的样品室的低温恒温器(图3)强烈降低信号压力超过1毫托。碳纳米管的气体在热耦合的影响,薄膜的环境和测辐射热的光敏反应的性质是一致的。频率依赖性和时间跟踪装置(图3b)显示一个典型的测辐射热的响应时间(50毫秒)。温度依赖的电阻暂停1mm电影(图3c)显示温度在230K的过渡金属的行为,发现半导体在高温下用积极激励行为。薄膜的光响应的形式呈现电阻变化常数入射辐射(图3d)反转迹象阻力最小,从正230K(T)到负(230K),在协议的行为预期测辐射热的反应。如果碳纳米管负责光电导性、样品电阻会降低。综上所述,数据建立测辐射热的起源。碳纳米管的光电导性组件可能受限于弛豫时间。吸收红外辐射的能量有效地转移到晶格通过强大的电子声子相互作用,增加膜的温度,这是观察作为光敏反应由于电阻的温度依赖性。在薄膜配置、测辐射热的光谱的个体采用适用于研究的基本方面的纳米管的电子态密度,已完成化合物单晶的电荷密度波(20、21)。没有光电导性和吸收光谱之间的光谱变化(图2b)不能作为参数使用带模式,因为预计最强的测辐射热的响应谱最大的吸收能力。我们的结论关于测辐射热的自然碳纳米管的光响应的电影表明以前的论点赞成带模型,基于直接光电导性的解释(贡献光激的电子和空穴的传输属性),应该重新审视了。可能直接可以看得见的光电导性个体纳米管(16);在这个配置中,测辐射热的反应是抑制有效耗散的热量,因为纳米管的热导率不受限于路口,占据了碳纳米管的热电阻(22、23)。薄膜并已经在气体和生物传感出众的性能和作为一个半透明的导电涂层大面积柔性光电(3、22、27、28)。强测辐射热的响应报道显示潜在的碳纳米功能薄膜红外测辐射热计的敏感元素,在我们的实验中,我们发现,没有寒冷的滤光器,用于阻止黑体辐射环境,碳纳米样品的温度上升超过100K以上支持蓝宝石戒指的温度在10K.强烈的热响应并入射辐射可能负责点火时所观察到的纳米材料暴露在传统摄影闪光灯(29)。最流行的二维红外阵列光电探测器光电导体(18)。此外,碳纳米薄膜的吸收力强,从紫外到远红外区域,(6)和100nm厚膜吸收入射辐射的97%。在这个厚度,薄膜质量极低(ng),从而满足了低热容量需求测辐射热计的敏感元件(18)。高电阻温度系数的测辐射热计敏感元件需要有效温度调制转移到一个电信号(18)。电阻的温度依赖碳纳米管的碳纳米管的三个薄电影用于实验室原型图4中给出了红外测辐射热计,和图4b显示了相应的电压响应率(输出电压与入射功率的比例)。薄膜1毫米厚度的显示了一个非常弱的温度依赖斜率的变化迹象从金属半导体约230K(图3c),和这部电影展示了一个低反应性尤其是高温(图4b,曲线)。通过减少电影100纳米的厚度和真空退火电影在670K,可以消除金属行为,增加细胞,大幅提高响应率在整个温度范围内。最强的电阻随温度的变化和响应率最高(1000V/W)。我们注册的噪声功率密度小于10，赫兹频率范围1-100赫兹,这是与碳纳米管的最低噪音(27、30)。细胞薄膜展示了一个介于1和330温度范围(图S3);这些值比较二氧化钒的细胞,最常见的热敏电阻材料用于制造硅微型机械测辐射热计(18)。细胞可以进一步降低膜厚度增加,修改加工条件,化学功能化的纳米(23)。网络薄膜可以被设想为一个个人网络采用或小束电阻和温度的依赖在一起(22、23)。修改这些连接化学功能化(23)或物理处理能显著提高细胞所示退火实验(图S3)。连接的存在大大降低了沿着碳纳米薄膜热传输效率,从而热绝缘支撑衬底的敏感元件,这提高了温度响应(18)。优化的室温测辐射热计的性能可能会提供一个有成本效益的替代热电探测器,二氧化钒,非晶硅测辐射热计阵列(18)。通路目前在这样网络减少电阻对温度的依赖关系(23)。最终增强细胞将通过半导体纳米管的专用,但即使目前的准备工作,上述实现结合在碳纳米管薄膜制备技术的最新进展(3、7、22、27，28)允许制造高密度碳纳米管的二维数组的适合应用于热成像测辐射热计光谱。图1。(A)原理图的电子态密度(DOS)和相应的带间的转换S11和S22半导体纳米管(左)和再现的两种类型的光致激发:自由载流子电子和空穴在带间的过渡(乐队)模型和低能量耦合电子空穴对激子模型(右)。(B)之间的碳纳米网络暂停图电气接触。(C)100nm-碳纳米管的厚膜悬浮在3.5毫米的蓝宝石戒指。图2。(一)调制方波脉冲下的碳膜电阻50K的权力P00.12mW红外辐射。(B)的近红外线吸收光谱(曲线)和电子光响应曲线。图3。演示测辐射热的光敏反应的性质。(A)依赖的光敏反应在低温恒温器的压力。(B)依赖光敏反应的斩波频率。(嵌入)的时间跟踪方波调制光响应特性上升时间的50(C)薄膜电阻的温度依赖纯化采用最低在230K由过渡金属和半导体的行为造成的。(D)反向光敏反应的迹象图4。(A)碳纳米管的电阻温度关系三个曲线(b)相应的电压响应率的红外测辐射热计。参考文献略脉冲功率电动枪伊恩·r·麦克纳布奥斯丁德克萨斯大学研究所的先进技术摘要：本文讨论了脉冲电动枪功率要求和首选技术，即能源存储和脉冲压缩。主要方法是基于旋转机器和电容器,脉冲形成网络,但替代技术,提供一些好的操作进行讨论。这些包括线性磁通压缩器,低温冷却,高温超导电感、新型储能电介质,和脉冲磁流体动力(磁流体动力)发电机。1.介绍电动枪概念在过去二十年中包括电磁(EM)轨道炮和线圈炮、电热(ET)枪,电化学(等)。由军事用户提供了大部分资金,尽管一些民用和工业应用研究。电动枪成功取代传统动力驱动枪成为军事应用,一些特性必须证明。未来的主战坦克(FMBT)枪作为一个例子,如果它可以证明增加目标效果(损伤和/或增加范围的拦截),,一个可接受的发射效率和炮管寿命,能源存储和脉冲供电系统和可接受的尺寸和重量,通过消除和降低后勤负担传统的推进剂，总系统将受益。电枪技术还没有可用于实践的,科学和工程需要在几个方面来保证未来的成功。平衡技术在这些领域的风险在开发过程中达到一个可接受的解决方案是很重要的。确定这样一个解决方案可以实现对于一个给定的任务要求的总系统评估与代表任务轮廓并与现有的枪技术。每个任务都有不同的枪系统需求。在许多情况下,脉冲功率系统踱步组件尺寸、重量。脉冲电源设备需要安装在一个狭小的空间里,让它生存的和维护在战场上是一个重大的挑战。其他任务或许降低了要求，例如,电动枪为战术导弹防御高空导弹拦截系统衬底将没有战场移动，可移植性,而不是真正的流动性,就足够了,从而减轻脉冲动力系统的尺寸和重量问题。在中等口径枪装甲战车,和远程大炮中，由于落后于战线，其中不那么困难的脉冲功率任务可能包括防空系统,运输系统,而不是移动系统;。其他平台,如大型船舶,也可能减少对电力系统尺寸和重量的限制。然而,即使这种情况下必须小心评估以来,尽管甲板下面的空间可用于脉冲功率设备,顶边的空间是有限的和有体重问题有关船舶稳定当添加新设备。2.枪的类型电动枪系统的优势需要依赖特定的概念。轨道炮和线圈枪依靠纯EM部队炮弹加速到高速度,因此传统的枪推进剂消除,相应的改进系统安全漏洞。然而,大多数简单的电磁轨道炮建立到目前为止只有一个温和的效率，已经达到30%,和60%设计建议。因此需要大量能量输入的臀位枪。在早期的轨道炮,使用简单的电流脉冲的形状。然而,大多数现代实验室电动轨道炮使用脉冲波形接近理想,与快速升不太快,以限制的发射弹头的恒流的,其次是减少当前的枪口出口附