Den amerikanske forskeren, nemlig “Samuel P. Langley”, ble oppfunnet den første bolometeret i år 1880. Både galvanometer i tillegg til Wheatstone bridge brukes til å generere en avbøyning. Her kan generert avbøyning være proporsjonal med strålingsintensiteten som brukes til små avbøyninger. Det neste bolometeret inneholder hovedsakelig 4-platinaporter hvor hver port er designet med en sekvens av striper. Arrangementet av disse stripene kan gjøres i motstandsbroene. Disse ristene er plassert i motsatt side av broarmene. Så bolometerenheten brukes til å måle stråling når temperaturen på en metallstripe i svart ende stiger i motstandsbroen. Denne artikkelen diskuterer en oversikt over et bolometer, arbeid, krets, fordeler og applikasjoner.
Hva er bolometer?
Definisjon: Et instrument som brukes til å oppdage samt måle mikrobølgeovnens energistråling og varme er kjent som et bolometer. Denne enheten fungerer ved å bruke et temperaturfølsomt resistivt element der motstanden av dette elementet vil endres gjennom temperaturen. De mest brukte resistive elementene er Barretter og Termistor . Hastigheten, samt følsomheten til denne enheten, kan endres ved å endre den termiske motstanden blant bolometeret så vel som dets omgivelser. Men både følsomheten og hastigheten er omvendt proporsjonal i retning av den termiske motstanden. Følgelig er følsomt bolometer ofte tregt.
Bolometer fungerer
Et bolometer inkluderer en absorberende del som består av et lite metallag. Tilkoblingen av denne delen kan gjøres gjennom et termisk reservoar ved hjelp av en termisk kobling. Når stråling treffer den absorberende delen, vil temperaturen være en endring i temperaturen. Så sammenlignet med reservoartemperaturen er denne temperaturen høy på grunn av strålingsabsorpsjonen ved hjelp av den absorberende delen.
Den indre termiske konstanten kan være ekvivalent med varmekapasitetsforholdet mellom det absorberende elementet så vel som reservoaret. Derfor måles temperaturendringen direkte gjennom et resistivt termometer som er koblet til den absorberende delen. Noen ganger brukes den absorberende delemotstanden for å beregne temperaturendringen.
Bolometerkrets
Bolometer-kretsskjemaet er vist nedenfor. Arrangementet av dette kan gjøres i broform, hvor en arm av dette inkluderer temperaturfølsom motstand . Arrangementet av denne motstanden kan gjøres i et mikrobølgeenergifelt der effekten kan måles.
Bolometerkrets
Denne motstanden absorberer målestrømmen fordi varmen genererer i den. Denne genererte varmen kan endre motstanden til et element. Endringen i motstand kan måles av brokretsen.
Konstruksjonen av et bolometer kan gjøres ved hjelp av kombinasjonen av en differensialforsterker og oscillatorer. En kretsen er ubalansert, så vil den svinge. Det resistive elementet i måleren vil absorbere kraften for å få kretsen balansert. Så brokretsen kan balanseres ved å justere DC-skjevheten.
Bolometerkretsen kan ordnes innenfor mikrobølgefeltet. Så strålingen kan absorberes gjennom elementet for å øke temperaturen og forårsake endring i motstanden.
Ulikheten vil oppstå i motsatt retning på grunn av kulde motstand. Så oscillatorutgangen vil bli redusert av ubalansen for å gjøre brokretsbalansen. Den reduserte effekten i kretsen kan måles av det elektroniske voltmeter slik at den viser økt kraft gjennom oscillatoren. Denne kraften kan absorberes i mikrobølgefeltet gjennom det resistive elementet.
Bolometerbroen bruker hovedsakelig to elementer som inkluderer følgende.
Barretter
Barretter er en slags ledning laget av metall. Denne ledningen har en egenskap som er en positiv temperaturkoeffisient. Når temperaturen øker, øker også metalltrådstemperaturen.
Termistor
En termistor er en slags termisk motstand som kan lages med et halvledermateriale. Hovedegenskapen til dette er en negativ temperaturkoeffisient som betyr at når temperaturen øker, vil motstanden deres reduseres.
Så barretter er en veldig følsom metalltråd sammenlignet med en termistor. Dette brukes ofte til å måle effekten som varierer fra 0,01 - 10 mW. For å måle effekten som er over 10mW, brukes bolometer og demperkombinasjonen.
Nytt bolometer
De nye bolometer-enhetene er enkle, raskere og dekker også flere bølgelengder. Disse er designet under laboratorieforholdene og brukes til å måle hele energien som bæres gjennom de mottatte elektromagnetiske strålingsfotonene. Denne strålingen kommer fra de fjerne galaksene og er i form av radiobølger, synlig lys, mikrobølger ellers spektrumdeler.
Nye bolometre er helt forskjellige sammenlignet med tradisjonelle bolometre fordi de bruker metall for å absorbere strålingen, samt for å måle den økte temperaturen. Det er noen andre bolometre som er avhengige av vibrasjoner fra atomer i et materiale for å redusere responsen
Fordeler
Hoved fordelene med bolometeret Inkluder følgende.
- Disse instrumentene er veldig effektive når det gjelder oppløsning av energi og følsomhet sammenlignet med andre konservative partikkeldetektorer.
- Disse instrumentene trenger ikke kjøling fordi de fungerer ved romtemperatur.
- De kan også beregne ikke-ioniserende elementer, fotoner og ioniserende partikler og fotoner.
applikasjoner
Majoren anvendelser av bolometeret Inkluder følgende.
- Et bolometer er en ekstremt følsom enhet som brukes til å oppdage elektromagnetisk stråling eller varme.
- Fremvoksende bruksområder for denne enheten er termisk bildebehandling, vitenskapelig, overvåking av det eksterne miljøet, solprober og THz-kommunikasjon.
- Den brukes i partikkeldetektorer, termiske kameraer, fingeravtrykkskannere, deteksjon av skogbrann, deteksjon av skjulte våpen, luftovervåking og astronomiske applikasjoner.
For tiden brukes moderne bolometre ofte fordi platina på enheten kan erstattes av en halvlederstrimmel. Denne enheten har en mye motstandskoeffisient ved høy temperatur, slik at den gjør enheten mer responsiv.
Dermed handler dette om en oversikt over et bolometer og et alternativt navn på denne enheten er kalorimeteret. Dette er en slags detektor som hovedsakelig brukes til partikler eller stråling og også brukes til å oppdage lys i mm-bølger og langt infrarødt. Her er et spørsmål til deg, hva er ulempene med et bolometer?
