Bolométer
A bolométer ( más görögül βολή - nyaláb és μέτρον - mérték) egy hősugárzás vevő , leggyakrabban optikai (nevezetesen az IR tartomány). Samuel Pierpont Langley találta fel 1878 -ban [1] .
Eszköz
A bolométer működési elve a hőmérséklet-érzékeny elem elektromos ellenállásának változásán alapul, amely az elnyelt elektromágneses energiaáram hatására felmelegedés következtében változik [2] .
A bolométer fő alkatrésze egy nagyon vékony lemez (például platinából vagy más vezető anyagból), amely a sugárzás jobb elnyelése érdekében megfeketedett . Kis vastagsága miatt a lemez gyorsan felmelegszik a sugárzás hatására, és megnő az ellenállása . A lemez ellenállásának kis eltéréseinek mérésére a híd áramkörben van, amely megvilágítás hiányában kiegyensúlyozott. A fémbolométereket gyakran transzformátor bemeneten keresztül csatlakoztatják, mivel nagyon alacsony önellenállással rendelkeznek.
Az első félvezető bolométert Bell fejlesztette ki a második világháború alatt . Különbözik az egyszerűségben, a megbízhatóságban és a nagy érzékenységben. IR spektroszkópiában és hőirány meghatározásában használták.
Az első hőrezisztív bolométerek sikeresen működtek mesterséges földi műholdakon , de később a piroelektromos vevők váltották fel őket.
A fémbolométerek anyagaként platinát, nikkelt , aranyat , félvezető bolométerekhez pedig nikkel- , kobalt- és mangán -oxidötvözeteket használnak .
A félvezető bolométer két filmes (legfeljebb 10 mikron vastagságú ) termisztorból áll . A közvetlenül sugárzásnak kitett termisztorok egyike aktív. A második a kompenzációs. Védett a külső sugárzástól , és úgy tervezték, hogy kompenzálja a környezeti hőmérséklet változásait. Mindkét termisztor egy közös, zárt házban van elhelyezve.
A bolométer érzékenysége javul, ahogy az érzékelő elem hőmérséklete csökken. A csillagászat általában folyékony hélium hőmérsékletére hűtött bolométereket használ .
A bolométerek fő paraméterei:
- aktív termisztor ellenállás névleges hőmérsékleten;
- üzemi feszültség;
- érzékenység a fényáram egy bizonyos frekvenciájánál ;
- érzékenységi küszöb;
- időállandó ;
- a belső zaj szintje - fémnél a hőzaj érvényesül , félvezetőnél - áram.
Alkalmazás
A bolométer a teljes sugárzási spektrumra érzékeny, de főleg a csillagászatban használják szubmilliméteres hullámhosszú sugárzás észlelésére : ebben a tartományban a bolométer a legérzékenyebb érzékelő . A hősugárzás forrása lehet a csillagok vagy a Nap fénye , amely áthalad a spektrométeren , és spektrumvonalak ezreire bomlik , amelyek mindegyikében nagyon kicsi az energia.
A félvezető bolométereket például orientációs rendszerekben használják tárgyak hőmérsékletének távoli mérésére, érzékelőkben a katonai járműveknek való kitettség észlelésére (például lézersugárral az irányadó fejek segítségével ).
A PONAB rendszerekben a kocsik tengelydobozainak fűtésének meghatározására használják .
Mikrobolométer
A mikrobolométer egy speciális típusú bolométer, amelyet hőkamerákban detektorként használnak. Ez egy vanádium-oxidból vagy amorf szilíciumból álló hőérzékelő rács egy megfelelő szilícium rácson. Egy bizonyos hullámhossz-tartományú infravörös sugárzás eléri a vanádium-oxidot vagy az amorf szilíciumot, és megváltoztatja annak elektromos ellenállását. Ezt az ellenállás-változást mérik és hőmérsékletekké alakítják át, amelyek grafikusan ábrázolhatók. [3]
Lásd még
Irodalom
- Pasynkov VV, Chirkin LK Félvezető eszközök: Tankönyv egyetemek számára. - 4. revízió. és további szerk. - M . : Felsőiskola, 1987. - S. 407-408. — 479 p.
- Fizikai kifejezések rövid szótára / Összeáll. A. I. Bolsun, rec. M. A. Eljasevics. - Mn. : Felsőiskola, 1979. - S. 43. - 416 p. — 30.000 példány.
- Petrushevsky F.F. Bolometer // Brockhaus és Efron enciklopédikus szótára : 86 kötetben (82 kötet és további 4 kötet). - Szentpétervár. , 1890-1907.
Linkek
Jegyzetek
- ↑ Bolométer // Brockhaus és Efron enciklopédikus szótára : 86 kötetben (82 kötet és további 4 kötet). - Szentpétervár. , 1890-1907.
- ↑ Fizikai kifejezések rövid szótára / Összeg. A. I. Bolsun, rec. M. A. Eljasevics. - Mn. : Felsőiskola, 1979. - 416 p. — 30.000 példány.
- ↑ Infravörös kamerák, hőképalkotás, éjszakai látás, tető nedvességérzékelése . web.archive.org (2015. november 19.). Letöltve: 2022. május 12.
 Szótárak és enciklopédiák | |
|---|---|
| Bibliográfiai katalógusokban |