Bolometr

Bolometr ( jině řecky βολή  - paprsek a μέτρον  - míra) je přijímač tepelného záření , nejčastěji optický (jmenovitě IR rozsah). Vynalezl jej Samuel Pierpont Langley v roce 1878 [1] .

Zařízení

Princip činnosti bolometru je založen na změně elektrického odporu teplotně citlivého prvku vlivem zahřívání pod vlivem toku absorbované elektromagnetické energie [2] .

Hlavní součástí bolometru je velmi tenká destička (například z platiny nebo jiného vodivého materiálu), černěná pro lepší absorpci záření . Díky malé tloušťce se deska působením záření rychle zahřívá a zvyšuje se její odpor . Pro měření malých odchylek odporu desky je zahrnuta v můstkovém obvodu , který je vyvážen v nepřítomnosti osvětlení. Kovové bolometry jsou často připojeny přes vstup transformátoru , protože mají velmi nízkou vlastní odolnost.

První polovodičový bolometr vyvinul Bell během druhé světové války . Liší se jednoduchostí, spolehlivostí a vysokou citlivostí. Byl použit v infračervené spektroskopii a tepelném zjišťování směru.

První termorezistivní bolometry úspěšně fungovaly na umělých družicích Země , ale později byly nahrazeny pyroelektrickými přijímači.

Jako materiály pro kovové bolometry se používá platina, nikl , zlato , pro polovodičové bolometry slitiny oxidů niklu , kobaltu , manganu .

Polovodičový bolometr se skládá ze dvou filmových (až 10 mikronů tlustých ) termistorů . Aktivní je jeden z termistorů , který je přímo vystaven záření. Druhá je kompenzační. Je odstíněn před vnějším zářením a je navržen tak, aby kompenzoval změny okolní teploty. Oba termistory jsou umístěny ve společném utěsněném pouzdře.

Citlivost bolometru se zlepšuje s klesající teplotou snímacího prvku. Astronomie běžně používá bolometry chlazené na teplotu kapalného helia .

Hlavní parametry bolometrů:

Aplikace

Bolometr je citlivý na celé spektrum záření, ale používá se hlavně v astronomii k detekci záření o submilimetrové vlnové délce: pro tento rozsah je bolometr nejcitlivějším senzorem . Zdrojem tepelného záření může být světlo hvězd nebo Slunce , procházející spektrometrem a rozložené na tisíce spektrálních čar , z nichž každá je velmi malá.

Polovodičové bolometry se používají např. v orientačních systémech , pro dálkové měření teploty objektů, v senzorech pro detekci ozáření vojenských vozidel (např. laserovým paprskem naváděcích hlavic ).

Používá se v systémech PONAB ke stanovení ohřevu nápravových skříní vozů .

Mikrobolometr

Mikrobolometr je speciální typ bolometru používaný jako detektor v termovizní kameře. Je to mřížka tepelného senzoru z oxidu vanadu nebo amorfního křemíku přes odpovídající křemíkovou mřížku. Infračervené záření určitého rozsahu vlnových délek dopadá na oxid vanadu nebo amorfní křemík a mění jeho elektrický odpor. Tato změna odporu se měří a převádí na teploty, které lze graficky znázornit. [3]

Viz také

Literatura

Odkazy

Poznámky

  1. ↑ Bolometer // Encyklopedický slovník Brockhause a Efrona  : v 86 svazcích (82 svazcích a 4 dodatečné). - Petrohrad. , 1890-1907.
  2. ↑ Stručný slovník fyzikálních pojmů / Comp. A. I. Bolsun, rec. M. A. Eljaševič. - Mn. : Vyšší škola, 1979. - 416 s. — 30 ​​000 výtisků.
  3. ↑ Infračervené kamery, termovize, noční vidění, detekce vlhkosti na střeše . web.archive.org (19. listopadu 2015). Staženo: 12. května 2022.
  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích