Co to jest bolometr?

Bolometr jest przyrządem używanym do wykrywania i pomiaru drobnych ilości promieniowania elektromagnetycznego. Nazywane również bilansami aktynowymi, bolometry mierzą promieniowanie elektromagnetyczne w różnych postaciach, od fal radiowych po promieniowanie ultrafioletowe i promienie gamma. Zasada operacyjna bolometru została również dostosowana do zastosowania w fizyce i wykryciu cząstek.

Wynaleziona przez amerykańskiego astronomatora Samuela Pierpont Langleya pod koniec XIX wieku, pierwszy bolometr zastosowano w połączeniu z teleskopem do pomiaru promieniowania podczerwieni na obiektach astronomicznych, nazwie Księżyca. Prototyp był podstawowy w projektowaniu. Składało się z dwóch komory wyposażonych w platynowe paski, które utworzyły most pszeniczny podłączony do galwanometru i baterii. Paski pokrywane sadze, tworzące most, zostały ułożone tak, aby jeden został odsłonięty, podczas gdy drugi był osłonięty przed ekspozycją na promieniowanie. Temperatura odsłoniętego paska wzrosłaby, gdy zetknie się z elektromagnetąPromieniowanie C, zmieniając jego rezystancję elektryczną i zasadniczo tworzenie czujnika temperatury.

Bolometr zimnego elektronowego (CEB) jest bardzo czułym urządzeniem, które wykrywa promieniowanie kosmologiczne. Bolometr-nadprzewodzący-przyczelnik-normalne (sin) metalowe połączenie tunelowe jest tym, co wyróżnia go od innych bolometrów, ponieważ jego utrata energii służy do ochłodzenia absorbera. Gorący bolometr elektronowy (HEB) to urządzenie używane do pomiaru promieniowania pod-milimetrowego i dalekiego podczerwieni, którego nie można zmierzyć za pomocą zimnego bolometru elektronowego.

Mikrobolometr jest rodzajem bolometru dostosowanego do funkcjonowania jako detektor podczerwieni w kamerze termicznej, powszechnie znanej jako kamera podczerwieniowa (FLIR). Ten rodzaj aparatu działa na tej samej zasadzie co tradycyjny bolometr i mierzy promieniowanie podczerwieni o długości fali między 8 a 13 mikronami. Opór elektryczny zarejestrowany przez kameręprzetłumaczone na temperatury, które są używane do tworzenia obrazu.

Istnieją dwie główne wady związane z bolometrem i oba obejmują energię resztkową. Brak właściwości dyskryminacyjnych, urządzenie to nie różni się między cząstkami zjonizowanymi i nieonizowanymi. W przypadku zastosowania jako detektor termiczny bolometr nie rozkłada bezpośrednio energii zebranej przez absorbera, a zatem nie resetuje natychmiast.

Gałąź fizyki znana jako fizyka cząstek, która bada podstawowe elementy promieniowania, wykorzystuje termin bolometr w odniesieniu do przyrządu znanego jako detektor cząstek. Detektor cząstek działa na tej samej zasadzie co bolometr Langleya i służy do identyfikacji cząstek o wysokiej energii. Kalorymetry, liczniki scyntylacyjne i detektory cząstek typu jonizacji gazowej są zwykle stosowane w celu pomiaru energii związanej z promieniowaniem i właściwościami cząstek.