Hva er et bolometer?
Et bolometer er et instrument som brukes til å oppdage og måle små mengder elektromagnetisk stråling. Også kalt aktiniske balanser, måler bolometre elektromagnetisk stråling i dens forskjellige former, fra radiobølger til ultrafiolett stråling og gammastråler. Det operative prinsippet for bolometeret er også tilpasset bruk i fysikk og partikkeldeteksjon.
Det første bolometeret ble oppfunnet av den amerikanske astronomen Samuel Pierpont Langley på slutten av 1800-tallet, og ble brukt sammen med et teleskop for å måle infrarød stråling på astronomiske gjenstander, nemlig Månen. Prototypen var grunnleggende i design. Den besto av to kammer utstyrt med platinabånd som dannet en Wheatstone-bro koblet til et galvanometer og batteri. Sotbelagte strimler som dannet broen, var ordnet slik at den ene ble stående utsatt mens den andre var skjermet for stråleeksponering. Den eksponerte stripens temperatur ville øke når den kom i kontakt med den elektromagnetiske strålingen, endre dens elektriske motstand og i det vesentlige skape en temperatursensor.
En kaldelektronbolometer (CEB) er en svært følsom enhet som oppdager kosmologisk stråling. Bolometerets superledende-isolator-normale (SIN) metallunnelforbindelse er det som skiller den fra andre bolometre, fordi energitapet brukes til å avkjøle absorberen. En varmelektronbolometer (HEB) er en enhet som brukes til å måle sub-millimeter og fjerninfrarød stråling som ikke kan måles med det kalde elektronbolometeret.
Et mikrobolometer er en type bolometer tilpasset til å fungere som en infrarød detektor i et termisk kamera, ofte kjent som et fremadrettet infrarødt kamera (FLIR). Denne typen kamera fungerer på samme prinsipp som den tradisjonelle bolometeret, og måler infrarød stråling med bølgelengder mellom 8 og 13 mikron. Den elektriske motstanden som er registrert av kameraet, blir oversatt til temperaturer, som brukes til å lage et bilde.
Det er to hovedulemper knyttet til bolometeret, og begge involverer gjenværende energi. Manglende diskriminerende egenskaper skiller denne enheten ikke mellom ioniserte og ikke-ioniserte partikler. Når det brukes som en termisk detektor, vil ikke et bolometer direkte fjerne energien som samles opp av absorberen, og tilbakestiller derfor ikke umiddelbart.
En gren av fysikk kjent som partikkelfysikk, som studerer de grunnleggende elementene i stråling, bruker uttrykket bolometer i referanse til et instrument kjent som en partikkeldetektor. Partikkeldetektoren fungerer etter samme prinsipp som Langleys bolometer, og brukes til å identifisere partikler med høy energi. Kalorometre, scintillasjonsteller og partikkeldetektorer av gassformet ioniseringstype brukes typisk for å måle energi assosiert med stråling og partikkelegenskaper.