Амерички научник, наиме „Самуел П. Ланглеи“, изумео је први болометар 1880. године галванометар добро као Вхеатстоне бридге користи се за генерисање отклона. Овде генерисани отклон може бити пропорционалан интензитету зрачења који се користи за мале отклоне. Следећи болометар углавном укључује решетке од 4 платине, где су свака врата дизајнирана са низом трака. Распоред ових трака може се извршити унутар отпорних кракова моста. Те решетке се налазе насупрот краковима моста. Тако се болометар користи за мерење зрачења када се температура црне металне траке подигне у отпорном мосту. Овај чланак разматра преглед болометра, рада, струјног круга, предности и примене.
Шта је болометар?
Дефиниција: Инструмент који се користи за откривање, као и за мерење микроталасног зрачења и топлоте, познат је као болометар. Овај уређај ради тако што користи отпорни елемент осетљив на температуру где отпор овог елемента ће се мењати кроз температуру. Отпорни елементи који се најчешће користе су Барреттер и Термистор . Брзина, као и осетљивост овог уређаја, могу се променити променом топлотног отпора болометра као и његове околине. Али, и осетљивост и брзина су обрнуто пропорционалне у смеру топлотног отпора. Због тога је осетљиви болометар често спор.
Болометар ради
Болометар укључује упијајући део који је сачињен од благог металног слоја. Повезивање овог дела може се извршити преко термалног резервоара уз помоћ термичке везе. Једном када зрачење погоди апсорптивни део, тада ће његова температура бити промена унутар температуре. У поређењу са температуром резервоара, ова температура је висока због апсорпције зрачења помоћу апсорпционог дела.
Термичка временска константа може бити еквивалентна односу топлотног капацитета између упијајућег елемента као и резервоара. Због тога се промена температуре мери директно помоћу отпорног термометра који је повезан са упијајућим делом. Понекад се за израчунавање промене температуре користи отпор упијајућих делова.
Круг круга болометра
Шема болометра је приказана доле. То се може уредити у облику моста, при чему један крак укључује осетљив на температуру отпорник . Распоред овог отпорника може се извршити у микроталасном енергетском пољу где се снага може мерити.
Круг круга болометра
Овај отпорник упија мерну величину снаге јер се у њему ствара топлота. Ова генерисана топлота може променити отпор елемента. Промена отпора може се мерити мостним кругом.
Конструкција болометра може се извршити помоћу комбинације диференцијалног појачала и осцилатора. Један круг је неуравнотежен, онда ће осцилирати. Отпорни елемент у мерачу ће апсорбовати снагу да би се коло уравнотежило. Дакле, склоп моста се може уравнотежити подешавањем пристрасности једносмерне струје.
Коло болометра може бити распоређено унутар микроталасног поља. Дакле, зрачење се може апсорбовати кроз елемент да би повећало њихову температуру и проузроковало промену њиховог отпора.
Неједнакост ће се догодити у обрнутом смеру због отпора хладноћи. Дакле, излаз осцилатора ће бити смањен неравнотежом да би се уравнотежио круг моста. Смањена снага у колу може се мерити електроником волтметар тако да кроз осцилатор приказује повећану снагу. Ова снага се може апсорбовати у микроталасном пољу кроз отпорни елемент.
Болометар мост углавном користи два елемента која укључују следеће.
Барреттер
Барреттер је једна врста жице израђена од метала. Ова жица има својство позитивног коефицијента температуре. Једном када се температура повећа, тада се повећава и температура металне жице.
Термистор
Термистор је једна врста термичког отпорника који се може направити од полупроводничког материјала. Главно својство овога је негативни температурни коефицијент, што значи да ће се температура, када се температура повећа, смањити.
Дакле, барреттер је врло осетљива метална жица у поређењу са термисторима. Ово се често користи за мерење снаге која се креће од 0,01 - 10мВ. За мерење снаге веће од 10мВ користи се комбинација болометар и пригушивач.
Нови болометар
Нови уређаји за болометар су једноставни, бржи и покривају више таласних дужина. Они су пројектовани у лабораторијским условима и користе се за мерење целокупне енергије која се преноси кроз примљене фотоне електромагнетног зрачења. Ово зрачење долази из далеких галаксија и има облик радио таласа, видљиве светлости, микроталаса, иначе делова спектра.
Нови болометри су потпуно другачији у поређењу са традиционалним болометрима, јер користе метал за апсорпцију зрачења, као и за мерење повећане температуре. Постоје и неки други болометри који се ослањају на вибрације атома у материјалу како би смањили његов одзив
Предности
Главни предности болометра укључи следеће.
- Ови инструменти су врло ефикасни у погледу резолуције енергије и осетљивости у поређењу са осталим конзервативним детекторима честица.
- Овим инструментима није потребно хлађење јер функционишу на собној температури.
- Такође могу израчунати нејонизујуће елементе, фотоне и јонизујуће честице и фотоне.
Апликације
Главни примене болометра укључи следеће.
- Болометар је изузетно осетљив уређај који се користи за откривање електромагнетног зрачења или топлоте.
- Нове примене овог уређаја су термовизијска слика, научно надгледање удаљеног окружења, соларне сонде и ТХз комуникација.
- Користи се у детекторима честица, термичким камерама, скенерима отиска прста, откривању шумског пожара, откривању скривеног оружја, ваздушном надзору и астрономским апликацијама.
Тренутно се често користе савремени болометри, јер платина уређаја може бити замењена полупроводничком траком. Овај уређај има коефицијент отпора са високим температурама, тако да чини уређај одзивнијим.
Дакле, ово је све о томе преглед болометра а алтернативни назив овог уређаја је калориметар. Ово је једна врста детектора који се углавном користи за честице или зрачење и такође се користи за откривање светлости у милиметарским таласима и далеком инфрацрвеном зрачењу. Ево питања за вас, који су недостаци болометра?
