Болометр БЛ-2

Головна → Відділ астрономії, оптики та квантової фізики → Болометр БЛ-2

Роботу виконує Липка Дмитро

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.

Фото, відео-матеріали

Список використаних джерел

• Пасынков В. В., Чиркин Л. К. Полупроводниковые приборы: Учебник для вузов. — 4-е перераб. и доп. изд. — М.: Высшая школа, 1987. — С. 407—408. — 479 с.
• Краткий словарь физических терминов / Сост. А. И. Болсун, рец. М. А. Ельяшевич. — Мн.: Вышэйшая школа, 1979. — С. 43. — 416 с. — 30 000 экз.
• Петрушевский Ф. Ф. Болометр // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907