研究目的
评估利用纳米纤维实现辐射方向控制的可能性。
研究成果
本研究表明，利用含有取向可控纳米纤维的散射介质，可以实现对辐射的方向性控制。材料的尺寸和复折射率会显著影响方向强度，因此通过改变纳米纤维材料即可调控散射光的方向强度。
研究不足
计算结果与测量结果之间的差异是由纳米纤维的表面、聚集状态和长径比造成的。对于所有纤维材料而言，测量结果与计算结果的方向趋势大体相似。
1：实验设计与方法选择：
组装了含有方向可控纳米纤维的散射介质，并使用由抛物面镜和CCD相机组成的光学系统测量其相对方向辐射强度。证实了偏振光对相对光强度的影响，并与单根纳米纤维的理论结果进行对比。
2：样品选择与数据来源：
采用四种不同标称尺寸和材料的纤维。样品通过混合纳米纤维与硅树脂制成。
3：实验设备与材料清单：
包含抛物面镜、CCD相机（BS-41 L，BITRAN）及氦氖激光器（λ=632.8 nm；HN-550P，Neoark公司）的光学系统。
4：8 nm；HN-550P，Neoark公司）的光学系统。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：将散射介质置于抛物面镜焦点处。激光垂直照射纳米纤维。纳米纤维散射的光通过抛物面镜投射至设备上方的屏幕，并用CCD相机拍摄。
5：数据分析方法：
通过几何计算纳米纤维的散射角及屏幕上的亮度数据，获取各散射方向的光强度。
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获取完整内容-
Scanning electron microscopy
FE-SEM7610F, FE-SEM7100F
JEOL Ltd.
Observing the raw nanofibers
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CCD camera
BS-41 L
BITRAN
Photographing the light scattered on the screen
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He–Ne laser
HN-550P
Neoark Co.
Irradiating light perpendicular to the nanofibers
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Silicone resin
KE-1603-A/B
Shin-Etsu Chemical Co.
Mixing with nanofibers to create scattering media
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Super-mixer
AR-100
THINKY
Mixing the nanofiber, silicone resin, and thinner
-
Ultrasonic device
ASU-20D
As-one
Dispersing the nanofibers
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Vacuum pump
Avoiding the effect of microbubbles during mixing
-
Helmholtz coil
Toyojiki Industry Co.
Generating a 10-mT homogeneous magnetic field for aligning magnetic nanofibers
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Glass tube
Holding the mixed medium for alignment
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Syringe
SS-05SZ
Terumo Co.
Extruding the mixed medium into the glass tube or needle
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Needle
NN-2719S
Terumo Co.
Applying shear force to align nanofibers
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