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Simula'ng ¡Infrared ¡Transmission ¡ Through ¡a ¡Porous ¡Dielectric ¡Foam ¡
Max ¡Torke ¡ Sonoma ¡State ¡University ¡
- Dr. ¡Edward ¡Wollack ¡
Simula'ng Infrared Transmission Through a Porous Dielectric - - PowerPoint PPT Presentation
Simula'ng Infrared Transmission Through a Porous Dielectric - - PowerPoint PPT Presentation
Simula'ng Infrared Transmission Through a Porous Dielectric Foam Max Torke Sonoma State University Dr. Edward Wollack NASA Goddard Space Flight Center
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Infrared ¡Radia'on ¡
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Infrared ¡Radia'on ¡
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Dielectric ¡Foam ¡
- Filter ¡
– Allows ¡transmission ¡of ¡preferred ¡frequency, ¡ excludes ¡unwanted ¡frequencies ¡
- Absorp'on, ¡reflec'on, ¡scaMering ¡
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Poten'al ¡Applica'ons ¡
- ICESat-‑2 ¡
– Cryogenically ¡cooled ¡detectors ¡
- Cosmic ¡Microwave ¡Background ¡satellites ¡
– Reduce ¡measurement ¡noise ¡
Ice ¡Sat ¡2 ¡ COBE ¡ WMAP ¡
SLIDE 7
- Simulate ¡transmission ¡of ¡infrared ¡radia'on ¡
– Reflec'on, ¡absorp'on, ¡scaMering ¡thermal ¡infrared ¡ radia'on ¡
- Determine ¡op+mal ¡dielectric ¡width ¡by ¡
genera'ng ¡plots ¡of ¡transmission ¡vs. ¡frequency ¡
Project ¡Goal ¡
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What ¡is ¡Zitex? ¡
- Fibrous-‑porous ¡Teflon ¡
- Zitex ¡can ¡be ¡used ¡as ¡a ¡frequency ¡filter ¡for ¡
infrared ¡radia'on ¡
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Simulator ¡Variables ¡
- Electric ¡permiWvity ¡
– Propaga'on ¡of ¡light ¡ – Absorp'on ¡(scaMering ¡is ¡func'on ¡of ¡squared ¡freq.) ¡
- Absorp'on ¡poles ¡
– Absorp'on ¡strength ¡ – Absorp'on ¡frequencies ¡
- Phase ¡decoherence ¡
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- Ini'al ¡decoherence ¡of ¡incident ¡wave ¡
- Decoherence ¡due ¡to ¡surface ¡roughness ¡
Decoherence ¡
Rough ¡surface ¡causing ¡ decoherence ¡
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- Complex ¡dielectric ¡constant ¡
Zitex ¡G-‑110 ¡Data ¡
SLIDE 12
Zitex ¡G-‑110 ¡Data ¡
- Add ¡scaMering ¡effect, ¡dielectric ¡func'on ¡
SLIDE 13
- Add ¡rota'onal ¡absorp'on ¡poles ¡
Zitex ¡G-‑110 ¡Data ¡
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Results ¡
- Developed ¡simulator ¡that ¡accurately ¡fits ¡
measured ¡spectra ¡
- Can ¡be ¡used ¡to ¡determine ¡op'mal ¡dielectric ¡
width ¡
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Acknowledgements ¡
- NASA ¡
– Edward ¡Wollack ¡ – Mablelene ¡Burrell ¡ – Robert ¡E. ¡Gabrys ¡ – Felipe ¡Colazo ¡Pe't ¡ – Karwan ¡Rostem ¡
- AIP ¡
– Sean ¡Bentley, ¡Kendra ¡Redmond, ¡Courtney ¡Lemon ¡
- Peter ¡Rooney ¡
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References ¡
1.
- P. ¡F. ¡Goldsmith, ¡“Quasiop'cal ¡Systems: ¡ ¡Gaussian ¡Beam ¡Quasiop'cal ¡
Propaga'on ¡and ¡Applica'ons,” ¡ ¡(IEEE ¡Press, ¡1998) ¡pp. ¡231-‑235 ¡ 2.
- E. ¡N. ¡Grossman ¡and ¡D. ¡G. ¡McDonald, ¡Op'cal ¡Engineering ¡34, ¡1289 ¡(1995) ¡
3.
- P. ¡Yeh, ¡“Op'cal ¡Waves ¡in ¡Layered ¡Media,” ¡(John ¡Wiley ¡& ¡Sons, ¡1988) ¡
4.
- E. ¡Palik, ¡“Handbook ¡of ¡Op'cal ¡Constants ¡of ¡Solids,” ¡(Elsevier, ¡1998) ¡
- Chap. ¡2, ¡p. ¡15 ¡
5. ¡D. ¡M. ¡Pozar, ¡Microwave ¡Engineering, ¡4th ¡ed. ¡ ¡(John ¡Wiley ¡and ¡Sons, ¡Inc., ¡ ¡2011) ¡