Болометр: различия между версиями

[отпатрулированная версия][отпатрулированная версия]
Содержимое удалено Содержимое добавлено
оформление, викификация
оформление, викификация
Строка 3:
 
==Устройство==
Принцип действия болометра основан на изменении [[электрическое сопротивление|электрического сопротивления]] термочувствительного элемента вследствие нагревания[[нагрев]]ания под воздействием поглощаемого потока [[Электромагнитное излучение|электромагнитной]] [[Энергия|энергии]]<ref name="bolsun">{{книга|заглавие=Краткий словарь физических терминов|ответственный =Сост. А. И. Болсун, рец. М. А. Ельяшевич|место =Мн.|издательство =Вышэйшая школа|год =1979|страниц =416|тираж =30&nbsp;000}}</ref>.
Основной компонент болометра — очень тонкая пластинка (например, из [[платина|платины]] или другого проводящего материала), зачернённая для лучшего [[поглощение излучения|поглощения излучения]]. Из-за своей малой толщины пластинка под действием излучения быстро нагревается и её [[Электрическое сопротивление|сопротивление]] повышается. Для измерения малых отклонений сопротивления пластинки её включают в [[измерительный мост|мостовую схему]], которую балансируют при отсутствии засветки. [[Металл]]ические болометры часто подсоединяют через [[трансформатор]]ный вход, так как у них очень малое собственное сопротивление.
 
Основной компонент болометра — очень тонкая пластинка (например, из [[платина|платины]] или другого проводящего материала), зачернённая для лучшего [[поглощение излучения|поглощения излучения]]. Из-за своей малой толщины пластинка под действием излучения быстро нагревается и её [[Электрическое сопротивление|сопротивление]] повышается. Для измерения малых отклонений сопротивления пластинки её включают в [[измерительный мост|мостовую схему]], которую балансируют при отсутствии засветки. [[Металл]]ические болометры часто подсоединяют через [[трансформатор]]ный вход, так как у них очень малое собственное сопротивление.
Первый полупроводниковый болометр был создан компанией [[Bell Labs|Bell]] в годы [[Вторая мировая война|Второй мировой войны]]. Отличался простотой, надёжностью и высокой чувствительностью. Был использован в ИК-спектроскопии и теплопеленгации.
Для измерения малых отклонений сопротивления пластинки её включают в [[измерительный мост|мостовую схему]], которую балансируют при отсутствии засветки.
[[Металл]]ические болометры часто подсоединяют через [[трансформатор]]ный вход, так как у них очень малое собственное сопротивление.
 
Первый [[Полупроводниковые приборы|полупроводниковый]] болометр был создан компанией [[Bell Labs|Bell]] в годы [[Вторая мировая война|Второй мировой войны]]. Отличался простотой, надёжностью и высокой чувствительностью. Был использован в ИК-спектроскопии и теплопеленгации.
Первые терморезистивные болометры успешно работали на [[Искусственный спутник Земли|искусственных спутниках Земли]], но позже были вытеснены пироэлектрическими приёмниками.
 
Первые [[Терморезистор|терморезистивные]] болометры успешно работали на [[Искусственный спутник Земли|искусственных спутниках Земли]], но позже были вытеснены [[Пироэлектрический эффект|пироэлектрическими]] приёмниками.
 
В качестве материалов для металлических болометров используют платину, [[никель]], [[золото]], для полупроводниковых — сплавы окислов [[Никель|никеля]], [[кобальт]]а, [[Марганец|марганца]].
 
[[Полупроводник]]овыйПолупроводниковый болометр состоит из двух плёночных (толщиной до 10 [[мкм]]) [[термистор]]ов. Один из термисторов[[термистор]]ов, непосредственно подвергающийся облучению, является активным. Второй — компенсационный. Он [[Экран (устройство)|экранирован]] от внешнего излучения и предназначен для компенсации изменений [[Температура|температуры]] окружающей среды. Оба термистора помещаются в общий герметичный корпус.
[[Чувствительность (техника)|Чувствительность]] болометра улучшается с понижением температуры чувствительного элемента. В астрономии обычно используются болометры, охлаждаемые до температуры [[Жидкий гелий|жидкого гелия]].
 
Основные параметры болометров:
* сопротивление активного термистора при номинальной температуре;
* рабочее напряжение;
* [[Чувствительность (техника)|чувствительность]] при определённой частоте [[модуляция|модуляции]] [[световой поток|светового потока]];
* порог чувствительности;
* [[постоянная времени]];
* уровень собственных шумов — у металлических преобладает тепловой [[шум]], у полупроводниковых — токовый.
 
== Применение ==
Болометр чувствителен ко всему спектру излучения. Но применяют его в основном в [[астрономия|астрономии]] для регистрации излучения с [[субмиллиметровый диапазон|субмиллиметровой]] длиной волны: для этого диапазона болометр — самый чувствительный [[датчик]]. Источником теплового излучения может быть свет [[Звезда|звёзд]] или [[Солнце|Солнца]], прошедший через [[спектрометр]] и разложенный на тысячи [[спектральная линия|спектральных линий]], энергия в каждой из которых очень мала.
 
Полупроводниковые болометры применяются, например, в [[Система ориентации|системах ориентации]], для дистанционного измерения температуры объектов.
Чувствительность болометра улучшается с понижением температуры чувствительного элемента. В астрономии обычно используются болометры, охлаждаемые до температуры жидкого гелия.
 
Полупроводниковые болометры применяются, например, в системах ориентации, для дистанционного измерения температуры объектов.
 
== См. также ==
* [[Пирометр]]
* [[Термистор]]
* [[Сверхвысокие частоты|СВЧ]]
 
== Литература ==