Болометр БЛ-2
Зміст
Загальний опис (принцип дії)
Болометр (грец. Βολή - промінь і μέτρον - міра) - тепловий приймач випромінювання, найчастіше оптичного (а саме - ІК-діапазону).
Принцип дії болометра заснований на зміні електричного опору термочутливого елемента внаслідок нагрівання під впливом поглинання потоку електромагнітної енергії. Основний компонент болометра - дуже тонка пластинка (наприклад, з платини або іншого провідного матеріалу), затемнена для кращого поглинання випромінювання. Через свою малу товщини пластинка під дією випромінювання швидко нагрівається і її опір підвищується. Для вимірювання малих відхилень опору пластинки її включають в мысткову схему, яку балансують за відсутності засвітки. Металеві болометри часто під'єднують через трансформаторний вхід, так як у них дуже малий власний опір.
Історична довідка
Був винайдений Самуелем Пірпонтом Ленглі в 1878 році
Перший напівпровідниковий болометр був створений компанією Bell в роки Другої світової війни. Відрізнявся простотою, надійністю і високою чутливістю. Був використаний в ІК-спектроскопії і теплопеленгаціі.
Перші терморезистивні болометри успішно працювали на штучних супутниках Землі, але пізніше були витіснені піроелектричними приймачами.
Технічні характеристики
Основні параметри болометрів:
- опір активного термистора при номінальній температурі;
- робоча напруга;
- чутливість при певній частоті модуляції світлового потоку;
- поріг чутливості;
- постійна часу;
- рівень власних шумів - у металевих переважає тепловий шум, у напівпровідникових - струмовий.
Сфера застосування
Болометр чутливий до всього спектру випромінювання. Але застосовують його в основному в астрономії для реєстрації випромінювання з субміліметрової довжиною хвилі: для цього діапазону болометр - самий чутливий датчик. Джерелом теплового випромінювання може бути світло зірок або Сонця, що пройшов через спектрометр і розкладений на тисячі спектральних ліній, енергія в кожній з яких дуже мала.
Чутливість болометра поліпшується з пониженням температури чутливого елемента. В астрономії зазвичай використовуються болометри, що охолоджуються до температури рідкого гелію.
Напівпровідникові болометри застосовуються, наприклад, в системах орієнтації, для дистанційного вимірювання температури об'єктів.
