دراسة آلية وأداء جهاز التعتيم البلوري السائل المخلوط بالأصباغ الملتوي المستند إلى مصفوفة جونز المركبة
摘要
لقد تطورت البلورات السائلة بفضل خصائصها الفيزيائية الفريدة لتصبح فئة مهمة من أجهزة التحكم البصري، ويُعد البلور السائل المخلوط بالأصباغ (Dye-Doped Liquid Crystal، DDLC) واحداً من الطرق التقنية الرئيسية لتحقيق التحكم الكهربائي بتأثير التوهين الضوئي. في مواجهة مشكلة نقص الارتباط النظري الكمي بين التأثير البصري الدوراني والتأثير التآزري للامتصاص غير المتماثل للأصباغ في أجهزة البلورات السائلة ذات الطور النيماتيكي الملتوي (Twisted Nematic، TN)، تبنى هذه الورقة نموذج مصفوفة جونز المركبة ذات امتصاص خسائري من نوع TN، وتم وضع صيغة تحليلية لنسبة النفاذ في الحالة المظلمة لبنية التعتيم المكونة من طبقة TN مع مرشح استقطابي (TN+P)، كما تمت دراسة قواعد ضبط الأداء البصري للأجهزة فيما يتعلق بزاوية الالتواء، سمك خلية البلورة السائلة، معامل امتصاص الصبغة، والانكسار المزدوج. باستخدام مادة مركزية من البلورات السائلة الممزوجة بالأصباغ الإيجابية التجارية، وبالاستعانة بمحاكاة بصرية أحادية البعد باستخدام برنامج Techwiz LCD وتجارب تحضير العينات، اكتمل التحقق النظري والمحاكاة والاختبار التجريبي. تشير نتائج الحسابات النظرية إلى أن هيكل الالتواء في البلورات السائلة يغير تطور استقطاب الضوء خلال مساره، مما يفسد شروط مطابقة الامتصاص الفعال للأصباغ ويسبب تسرب ضوء في الحالة المظلمة، في حين أن المواد ذات الانكسار المزدوج العالي تعزز التأثير البصري الدوراني وتعزز كفاءة امتصاص الضوء. تؤكد نتائج المحاكاة والزاوية التباينية بشكل إضافي أن إدخال زاوية الالتواء يزيد من النفاذ في الحالة المظلمة ويقلل من أداء الجهاز. تم تحضير عينات بأطوال خليتي 5 و8 و10 ميكرومتر بزوايا التواء تتراوح من 180° إلى 360°، وأظهرت القياسات العملية أن حالة الثبات عند زاوية التواء 0° وسمك 10 ميكرومتر تملك أدنى نسبة نفاذ مظلم تصل إلى 1.03%، ما يشير إلى أفضل أداء للحجب الضوئي؛ كما أن أجهزة 8 ميكرومتر تستجيب خلال 50 مللي ثانية، وأبطأ تراجع لوحدة 90° يُعزى لإعادة التواء مرنة. تكمل هذه الورقة نظام التحليل الكمي البصري للبلورات السائلة المخلوطة بالأصباغ الملتوية، وتوفر أساساً نظرياً كاملاً ودعماً تجريبياً لتصميم هيكل الأجهزة الذكية للنوافذ ذات الحجب العالي والقابلة للضبط المستمر والكهربائي باستخدام البلورات السائلة المخلوطة بالأصباغ وأجهزة الصمامات البصرية.
关键词
بلور سائل مخلوط بأصباغ;هيكل TN;مصفوفة جونز المركبة;تحكم في النفاذ;محاكاة بصرية
以上内容由讯飞翻译自动生成，翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果，本网站不承担任何商业和法律责任。
The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website