Американският учен, а именно „Самюел П. Лангли“ е изобретил първия болометър през 1880 г. И двете галванометър както и Мост от Уитстоун се използва за генериране на отклонение. Тук генерираното отклонение може да бъде пропорционално на интензивността на лъчението, използвано за малки отклонения. Следващият болометър включва основно 4-платинови решетки, където всяка порта е проектирана с последователност от ленти. Подреждането на тези ивици може да се извърши в рамките на съпротивителните мостови рамена. Тези решетки са разположени срещуположно на рамената на моста. Така че уредът с болометър се използва за измерване на радиацията, след като температурата на черна метална лента се повиши в съпротивителния мост. Тази статия разглежда общ преглед на болометър, работа, схема, предимства и приложения.
Какво е Болометър?
Определение: Инструмент, който се използва за откриване, както и за измерване на микровълновата енергия, излъчване и топлина, е известен като болометър. Това устройство работи, като използва термочувствителен резистивен елемент, където съпротивата на този елемент ще се промени чрез температурата. Най-често използваните резистивни елементи са Barretter и Термистор . Скоростта, както и чувствителността на това устройство, могат да бъдат променени чрез промяна на термичното съпротивление сред болометъра, както и околната среда. Но и чувствителността, и скоростта са обратно пропорционални по отношение на термичното съпротивление. Следователно чувствителният болометър често е бавен.
Болометърът работи
Болометърът включва абсорбираща част, която е изградена от лек метален слой. Свързването на тази част може да се осъществи чрез термичен резервоар с помощта на термична връзка. След като радиацията достигне абсорбиращата част, нейната температура ще се промени в рамките на температурата. Така че в сравнение с температурата на резервоара, тази температура е висока поради поглъщането на радиация, използваща абсорбиращата част.
Вътрешната термична постоянна време може да бъде еквивалентна на съотношението на топлинния капацитет между абсорбиращия елемент, както и резервоара. Следователно, изменението на температурата се измерва директно чрез резистивен термометър, който е свързан с абсорбиращата част. Понякога съпротивлението на абсорбиращите части се използва за изчисляване на промяната в температурата.
Болометрова верига
Схемата на болометъра е показана по-долу. Подреждането на това може да се извърши под формата на мост, където едното рамо от това включва чувствителната към температурата температура резистор . Подреждането на този резистор може да се извърши в микровълново енергийно поле, където мощността може да се измери.
Болометрова верига
Този резистор абсорбира измерената мощност, тъй като топлината се генерира в него. Тази генерирана топлина може да промени съпротивлението на даден елемент. Промяната в съпротивлението може да бъде измерена чрез мостовата верига.
Изграждането на болометър може да се извърши с помощта на комбинацията от диференциален усилвател и осцилатори. Един от веригата е небалансиран, след това ще трепне. Резистивният елемент в глюкомера ще поеме мощността, за да постигне баланс на веригата. Така че мостовата верига може да бъде балансирана чрез регулиране на пристрастията на постояннотока.
Болометровата верига може да бъде разположена в микровълновото поле. Така радиацията може да бъде абсорбирана през елемента, за да повиши температурата им и да предизвика промяна в тяхното съпротивление.
Неравенството ще възникне в обратна посока поради студоустойчивостта. Така изходът на осцилатора ще бъде намален от дисбаланса, за да се направи балансът на мостовата верига. Намалената мощност във веригата може да бъде измерена от електронната волтметър така че да показва увеличената мощност през осцилатора. Тази мощност може да се абсорбира в микровълновото поле чрез резистивния елемент.
Болометърният мост използва главно два елемента, които включват следното.
Barretter
Barretter е един вид тел, направен с метал. Този проводник има свойство, което е положителен температурен коефициент. След като температурата се повиши, тогава температурата на металния проводник също се увеличава.
Термистор
Термисторът е един вид термичен резистор, който може да бъде направен с полупроводников материал. Основното свойство на това е отрицателен температурен коефициент, което означава, че след като температурата се повиши, тяхното съпротивление ще намалее.
Така че, закопчалката е много чувствителна метална тел в сравнение с термистор. Това често се използва за измерване на мощността, която варира от 0,01 - 10mW. За да се измери мощността, която е над 10mW, тогава се използва комбинацията болометър и атенюатор.
Нов болометър
Новите болометърни устройства са прости, по-бързи и покриват и повече дължини на вълните. Те са проектирани в лабораторни условия и се използват за измерване на цялата енергия, която се пренася през получените фотони на електромагнитното излъчване. Това излъчване идва от далечните галактики и е под формата на радиовълни, видима светлина, микровълни, иначе части от спектъра.
Новите болометри са напълно различни в сравнение с традиционните болометри, тъй като те използват метал за поглъщане на радиацията, както и за измерване на повишената температура. Има някои други болометри, които разчитат на вибрациите на атомите в даден материал, за да намалят реакцията му
Предимства
Основното предимства на болометъра включват следното.
- Тези инструменти са много ефективни по отношение на резолюция на енергия и чувствителност в сравнение с други консервативни детектори на частици.
- Тези инструменти не се нуждаят от охлаждане, тъй като функционират при стайна температура.
- Те могат също да изчисляват нейонизиращи елементи, фотони и йонизиращи частици и фотони.
Приложения
Майорът приложения на болометъра включват следното.
- Болометърът е изключително чувствително устройство, използвано за откриване на електромагнитно излъчване или топлина.
- Нововъзникващите приложения на това устройство са термовизионни изображения, научни изследвания, наблюдение на отдалечената среда, слънчеви сонди и THz комуникация.
- Използва се в детектори на частици, термокамери, скенери за пръстови отпечатъци, откриване на горски пожари, скрито откриване на оръжия, въздушно наблюдение и астрономически приложения.
Понастоящем често се използват съвременни болометри, тъй като платината на устройството може да бъде заменена с полупроводникова лента. Това устройство има много високотемпературен коефициент на съпротивление, така че прави устройството по-отзивчиво.
По този начин става въпрос за всичко преглед на болометър а алтернативно име на това устройство е калориметърът. Това е един вид детектор, който се използва главно за частици или радиация и също така се използва за откриване на светлина в mm вълни и далечна инфрачервена светлина. Ето един въпрос към вас, какви са недостатъците на болометъра?
