ボロメーターとは何ですか？

ボロメータは、微量の電磁放射を検出および測定するために使用される機器です。 化学線天秤とも呼ばれるボロメータは、電波から紫外線、ガンマ線まで、さまざまな形の電磁放射を測定します。 ボロメータの動作原理は、物理学および粒子検出での使用にも適合しています。

19世紀後半にアメリカの天文学者サミュエルピアポントラングレーによって発明された最初のボロメータは、望遠鏡と組み合わせて使用​​され、天体、つまり月の赤外線を測定しました。 プロトタイプは設計の基本でした。 それは、検流計とバッテリーに接続されたホイートストンブリッジを形成するプラチナストリップを装備した2つのチャンバーで構成されていました。 ブリッジを形成するすすで覆われたストリップは、一方が露出したままで、もう一方が放射線被曝から遮蔽されるように配置されました。 露出したストリップの温度は、電磁放射と接触すると上昇し、その電気抵抗が変化し、本質的に温度センサーが作成されます。

冷電子ボロメータ（CEB）は、宇宙放射線を検出する高感度デバイスです。 ボロメータの超伝導絶縁体標準（SIN）金属トンネル接合は、エネルギー損失が吸収体を冷却するために使用されるため、他のボロメータとは一線を画します。 ホットエレクトロンボロメータ（HEB）は、コールドエレクトロンボロメータでは測定できないサブミリメートルおよび遠赤外線の測定に使用されるデバイスです。

マイクロボロメータは、熱カメラの赤外線検出器として機能するように適合されたボロメータの一種であり、一般に前方赤外線（FLIR）カメラとして知られています。 このタイプのカメラは、従来のボロメータと同じ原理で動作し、8〜13ミクロンの波長の赤外線を測定します。 カメラによって記録された電気抵抗は温度に変換され、画像の作成に使用されます。

ボロメータには2つの主な欠点があり、どちらにも残留エネルギーが関係します。 このデバイスは、差別的な特性がないため、イオン化粒子と非イオン化粒子を区別しません。 熱検出器として使用する場合、ボロメータは吸収体によって収集されたエネルギーを直接消散させないため、すぐにリセットされません。

放射線の基本要素を研究する粒子物理学として知られる物理学の分野では、粒子検出器として知られる機器を参照してボロメータという用語を使用します。 粒子検出器は、ラングレーのボロメータと同じ原理で動作し、高エネルギー粒子の識別に使用されます。 熱量計、シンチレーションカウンター、および気体イオン化タイプの粒子検出器は、通常、放射線および粒子特性に関連するエネルギーを測定する目的で使用されます。