Bolometer

Et bolometer ( andre græsk βολή  - en stråle og μέτρον  - et mål) er en termisk strålingsmodtager , oftest optisk (nemlig IR - området). Det blev opfundet af Samuel Pierpont Langley i 1878 [1] .

Enhed

Princippet for drift af bolometeret er baseret på en ændring i den elektriske modstand af det temperaturfølsomme element på grund af opvarmning under påvirkning af den absorberede elektromagnetiske energistrøm [2] .

Bolometerets hovedkomponent er en meget tynd plade (for eksempel lavet af platin eller andet ledende materiale), der er sort for bedre absorption af stråling . På grund af dens lille tykkelse opvarmes pladen hurtigt under påvirkning af stråling, og dens modstand øges. For at måle små afvigelser i pladens modstand er den inkluderet i brokredsløbet , som er afbalanceret i fravær af belysning. Metalbolometre er ofte forbundet via en transformerindgang , da de har meget lav selvmodstand.

Det første halvlederbolometer blev udviklet af Bell under Anden Verdenskrig . Forskellige i enkelhed, pålidelighed og høj følsomhed. Det blev brugt til IR-spektroskopi og termisk retningsfinding.

De første termoresistive bolometre fungerede med succes på kunstige jordsatellitter , men blev senere afløst af pyroelektriske modtagere.

Platin, nikkel , guld bruges som materialer til metalbolometre, og legeringer af oxider af nikkel , kobolt , mangan bruges til halvlederbolometre .

Et halvlederbolometer består af to film (op til 10 mikron tykke ) termistorer . En af de termistorer , der er direkte udsat for stråling, er aktiv. Den anden er kompenserende. Den er afskærmet mod ekstern stråling og er designet til at kompensere for ændringer i den omgivende temperatur. Begge termistorer er placeret i et fælles forseglet hus.

Følsomheden af ​​et bolometer forbedres, efterhånden som følerelementets temperatur falder. Astronomi bruger almindeligvis bolometre afkølet til temperaturen af ​​flydende helium .

Hovedparametre for bolometre:

Ansøgning

Bolometeret er følsomt over for hele strålingsspektret, men det bruges hovedsageligt i astronomi til at detektere stråling med en submillimeter bølgelængde: for dette område er bolometeret den mest følsomme sensor . Kilden til termisk stråling kan være lyset fra stjerner eller Solen , passeret gennem spektrometeret og dekomponeret i tusindvis af spektrallinjer , hvor energien i hver af dem er meget lille.

Halvlederbolometre bruges for eksempel i orienteringssystemer , til fjernmåling af temperaturen på objekter, i sensorer til at detektere eksponering for militære køretøjer (for eksempel ved hjælp af en laserstråle af målsøgende hoveder ).

Det bruges i PONAB- systemer til at bestemme opvarmningen af ​​akselkasser på vogne .

Mikrobolometer

Et mikrobolometer er en speciel type bolometer, der bruges som detektor i et termisk kamera. Det er et termisk sensorgitter af vanadiumoxid eller amorft silicium over et matchende siliciumgitter. Infrarød stråling af et bestemt bølgelængdeområde rammer vanadiumoxid eller amorft silicium og ændrer dens elektriske modstand. Denne ændring i modstand måles og konverteres til temperaturer, som kan repræsenteres grafisk. [3]

Se også

Litteratur

Links

Noter

  1. ↑ Bolometer // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron  : i 86 bind (82 bind og 4 yderligere). - Sankt Petersborg. , 1890-1907.
  2. ↑ Kort ordbog over fysiske termer / Comp. A. I. Bolsun, rec. M. A. Elyashevich. - Mn. : Højere skole, 1979. - 416 s. — 30.000 eksemplarer.
  3. ↑ Infrarøde kameraer, termisk billedbehandling, nattesyn, registrering af tagfugt . web.archive.org (19. november 2015). Hentet: 12. maj 2022.
  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger