¿Qué es un bolómetro?
Un bolómetro es un instrumento utilizado para detectar y medir cantidades diminutas de radiación electromagnética. También llamados balances actínicos, los bolómetros miden la radiación electromagnética en sus diversas formas, desde ondas de radio hasta radiación ultravioleta y rayos gamma. El principio operativo del bolómetro también se ha adaptado para su uso en física y detección de partículas.
Inventado por el astrónomo estadounidense Samuel Pierpont Langley a fines del siglo XIX, el primer bolómetro se usó junto con un telescopio para medir la radiación infrarroja en objetos astronómicos, es decir, la Luna. El prototipo era básico en diseño. Consistía en dos cámaras equipadas con tiras de platino que formaban un puente Wheatstone conectado a un galvanómetro y una batería. Las tiras cubiertas de hollín, que formaban el puente, estaban dispuestas de manera que una quedara expuesta mientras que la otra quedaba protegida de la exposición a la radiación. La temperatura de la tira expuesta aumentaría cuando entrara en contacto con la radiación electromagnética, alterando su resistencia eléctrica y esencialmente creando un sensor de temperatura.
Un bolómetro electrónico frío (CEB) es un dispositivo altamente sensible que detecta la radiación cosmológica. La unión del túnel metálico superconductor-aislante-normal (SIN) del bolómetro es lo que lo distingue de otros bolómetros, porque su pérdida de energía se utiliza para enfriar el absorbedor. Un bolómetro electrónico caliente (HEB) es un dispositivo utilizado para medir la radiación submilimétrica e infrarroja lejana que no puede medirse con el bolómetro electrónico frío.
Un microbolómetro es un tipo de bolómetro adaptado para funcionar como un detector de infrarrojos en una cámara térmica, comúnmente conocida como cámara de infrarrojos orientada hacia adelante (FLIR). Este tipo de cámara funciona según el mismo principio que el bolómetro tradicional y mide la radiación infrarroja con longitudes de onda entre 8 y 13 micras. La resistencia eléctrica registrada por la cámara se traduce en temperaturas, que se utilizan para crear una imagen.
Hay dos desventajas principales asociadas con el bolómetro, y ambas implican energía residual. Al carecer de propiedades discriminatorias, este dispositivo no diferencia entre partículas ionizadas y no ionizadas. Cuando se usa como detector térmico, un bolómetro no disipa directamente la energía recolectada por el absorbedor y, por lo tanto, no se reinicia de inmediato.
Una rama de la física conocida como física de partículas, que estudia los elementos básicos de la radiación, utiliza el término bolómetro en referencia a un instrumento conocido como detector de partículas. El detector de partículas funciona según el mismo principio que el bolómetro de Langley y se utiliza para identificar partículas de alta energía. Los calorímetros, contadores de centelleo y detectores de partículas de tipo ionización gaseosa se usan típicamente con el propósito de medir la energía asociada con la radiación y las características de las partículas.