Was ist ein Bolometer?
Ein Bolometer ist ein Instrument, das zum Erkennen und Messen von winzigen Mengen an elektromagnetischer Strahlung verwendet wird. Bolometer werden auch als Actinic Balances bezeichnet und messen die elektromagnetische Strahlung in seinen verschiedenen Formen, von Funkwellen bis hin zu ultravioletten Strahlung und Gammastrahlen. Das operative Prinzip des Bolometers wurde auch für die Verwendung in der Physik- und Partikelerkennung angepasst.
Von amerikanischem Astronom Samuel Pierpont Langley erfunden. Im späten 19. Jahrhundert wurde das erste Bolometer in Verbindung mit einem Teleskop verwendet, um die Infrarotstrahlung auf astronomische Objekte zu messen, nämlich den Mond. Der Prototyp war grundlegend im Design. Es bestand aus zwei Kammern mit Platinstreifen, die eine Weizensteinbrücke bildeten, die mit einem Galvanometer und einer Batterie angeschlossen war. Ruß bedeckte Streifen, die die Brücke bilden, wurden so angeordnet, dass einer freigelassen wurde, während der andere vor Strahlungsbelastung abgeschirmt wurde. Die Temperatur des exponierten Streifens würde zunehmen, wenn er mit dem Electromagneti in Kontakt kamc Strahlung, verändert seinen elektrischen Widerstand und erzeugt im Wesentlichen einen Temperatursensor. Der Bolometer-Metalltunnelanschluss des Bolometers unterscheidet es von anderen Bolometern, da sein Energieverlust verwendet wird, um den Absorber abzukühlen. Ein heißes Elektronen-Bolometer (HEB) ist ein Gerät, das zur Messung von Submillimeter und weitinfrariener Strahlung verwendet wird, die nicht mit dem kalten Elektronen-Bolometer gemessen werden kann.
Ein Mikrobolometer ist eine Art des Bolometers, die als Infrarotdetektor in einer Wärmekamera fungiert, die allgemein als vorwärts aussehende Infrarot -Kamera (FLIR) bekannt ist. Diese Art von Kamera funktioniert nach dem gleichen Prinzip wie das traditionelle Bolometer und misst die Infrarotstrahlung mit Wellenlängen zwischen 8 und 13 Mikrometern. Der von der Kamera aufgezeichnete elektrische Widerstand istIn Temperaturen übersetzt, die zum Erstellen eines Bildes verwendet werden.
Es gibt zwei Hauptnachteile, die mit dem Bolometer verbunden sind, und beide beinhalten Restenergie. Ohne diskriminierende Eigenschaften unterscheidet dieses Gerät nicht zwischen ionisierten und nichtionisierten Partikeln. Wenn ein Bolometer als Thermodetektor verwendet wird, zerstreut es die vom Absorber gesammelte Energie nicht direkt und setzt daher nicht sofort zurück.
Ein als Partikelphysik bekanntes Zweig der Physik, der die Grundelemente der Strahlung untersucht, verwendet den Begriff Bolometer in Bezug auf ein als Teilchendetektor bekanntes Instrument. Der Partikeldetektor arbeitet nach dem gleichen Prinzip wie Langleys Bolometer und wird verwendet, um energiereiche Partikel zu identifizieren. Kalorimeter, Szintillationszähler und Partikel-Detektoren vom Typ Ionisationstyp werden typischerweise verwendet, um Energie zu messen, die mit Strahlungs- und Partikeleigenschaften verbunden sind.