Qu'est-ce qu'un bolomètre?

Un bolomètre est un instrument utilisé pour détecter et mesurer les quantités minuscules de rayonnement électromagnétique. Également appelés équilibres actiniques, les bolomètres mesurent le rayonnement électromagnétique sous ses différentes formes, des ondes radio au rayonnement ultraviolet et aux rayons gamma. Le principe opérationnel du bolomètre a également été adapté pour une utilisation en physique et détection de particules.

Inventé par l'astronome américain Samuel Pierpont Langley à la fin du 19e siècle, le premier bolomètre a été utilisé en conjonction avec un télescope pour mesurer le rayonnement infrarouge sur les objets astronomiques, à savoir la lune. Le prototype était basique dans la conception. Il se composait de deux chambres équipées de bandes de platine qui formaient un pont de blé relié à un galvanomètre et une batterie. Des bandes couvertes de suie, formant le pont, ont été disposées de telle sorte que l'une a été exposée tandis que l'autre a été protégée de l'exposition aux radiations. La température de la bande exposée augmenterait lorsqu'elle est entrée en contact avec l'électromagnetiC rayonnement, modification de sa résistance électrique et créant essentiellement un capteur de température.

Un électron-bolomètre froid (CEB) est un dispositif très sensible qui détecte le rayonnement cosmologique. La jonction du tunnel métallique supraconductrice du bolomètre (SIN) est ce qui le distingue des autres bolomètres, car sa perte d'énergie est utilisée pour refroidir l'absorbeur. Un électron-bolomètre chaud (HEB) est un dispositif utilisé pour mesurer le sous-millimètre et le rayonnement lointain infrarouge qui ne peut pas être mesuré par l'électron bolomètre froid.

Un microbolomètre est un type de bolomètre adapté pour fonctionner comme un détecteur infrarouge dans une caméra thermique, communément appelée caméra infrarouge (FLIR) à portée de gamme. Ce type de caméra fonctionne sur le même principe que le bolomètre traditionnel et mesure le rayonnement infrarouge avec des longueurs d'onde entre 8 et 13 microns. La résistance électrique enregistrée par la caméra estTraduit en températures, qui sont utilisées pour créer une image.

Il existe deux principaux inconvénients associés au bolomètre, et les deux impliquent l'énergie résiduelle. Manquant de propriétés discriminatoires, ce dispositif ne fait pas la différence entre les particules ionisées et non ionisées. Lorsqu'il est utilisé comme détecteur thermique, un bolomètre ne dissipe pas directement l'énergie collectée par l'absorbeur et, par conséquent, ne réinitialise pas immédiatement.

Une branche de la physique connue sous le nom de physique des particules, qui étudie les éléments de base du rayonnement, utilise le terme bolomètre en référence à un instrument appelé détecteur de particules. Le détecteur de particules fonctionne sur le même principe que le bolomètre de Langley et est utilisé pour identifier les particules à haute énergie. Les calorimètres, les compteurs de scintillation et les détecteurs de particules de type ionisation gazeux sont généralement utilisés dans le but de mesurer l'énergie associée aux caractéristiques du rayonnement et des particules.