Болометр
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Болометр

Болометр (від греч.(грецький) bolē — кидок; промінь і ...метр ) , прилад для вимірів енергії випромінювання, заснований на зміні електричного опору термочутливого елементу при нагріванні його унаслідок поглинання вимірюваного потоку випромінювання. Б. служить для виміру потужності інтегрального (сумарного) випромінювання, а разом із спектрометром — для виміру спектрального складу випромінювання. Термочутливий елемент зазвичай є тонким (0,1—1 мкм ) шаром металу (нікель, золото, вісмут і ін.), поверхня якого покривається шаром черні, що має великий коефіцієнт поглинання в широкої області довжин хвиль, або напівпровідником з великим температурним коефіцієнтом опору (0,04—0,06°С і більш), або ж діелектрик.

  Розмір і форма чутливого елементу Б. визначаються природою джерела радіації. Для спектральних вимірів цей елемент зазвичай виготовляють у вигляді двох однакових смужок. Випромінювання прямує на один елемент, а інший служить для компенсації змін температури довкілля і радіаційних перешкод. Вигляд Би. для спектральних вимірів приведений на мал.(малюнок) Би. включається в електричну мостову схему, що живиться постійним або змінним струмом. Під дією потоку радіації температура чутливого елементу змінюється на деяку величину DТ, що приводить до відповідної зміни опору Б. на D R. Останнє викликає зміну сили струму в електричному ланцюзі Б., і на опорі навантаження виникає падіння напруги, яка служить мірою потужності вимірюваного потоку радіації.

  Би. характеризується коефіцієнтом перетворення енергії випромінювання в електричну напругу або чутливістю r, опором R, порогом чутливості Б. і постійною часу t, мірою часу встановлення його стаціонарного режиму, що служить, при опроміненні.

  Металеві Б. працюють зазвичай без охолоджування. Їх виготовляють або з тонкої фольги, або напиленням металу у вакуумі на тонку плівку або тверду підкладку. Вибір роблять залежно від бажаного значення t. Кращі Б. з фольги — нікелеві, такі, що мають опір 5—10 ом, чутливість 7—10 в/вт, постійну часу 0,02 сек.

  Напилені Б. виготовляють з вісмуту, сурми і нікелю випаром металів у вакуумі на тонку органічну плівку. Найбільш поширені з металевих напилених Би. вісмутові, з параметрами: опір 150—200 ом, чутливість 13—15 в/вт, постійна часу 0,02 сек.

  Напівпровідникові Б. також застосовують зазвичай без охолоджування. Їх виготовляють пресуванням оксидів нікелю, марганцю і кобальту або випаром деяких напівпровідників у вакуумі на підкладку. Їх параметри: опір 1—10 Мом, чутливість 50—1000 в / вм, постійна часу 1—5 мсек.

  Найбільш чутливі охолоджувані до дуже низької температури напівпровідникові Б., виготовлені з германію, легованого галієм. При температурі 2—4 До, приймальному майданчику 10 мм 2 і опорі 12 кому чутливість 4,5 кв/вт, а постійна часу 0,4 мсек.

  Вельми чутливі також надпровідні Б. з чутливим елементом у вигляді тонкого дроту, який знаходиться при температурі переходу в надпровідний стан і по якій протікає вимірювальний струм. Під дією випромінювання опір дроту частковий відновлюється, що приводить до збільшення падіння напруги. Кращі з них — олов'яні Б., напилені на тонку слюдяну підкладку, працюючі при температурі 3,7 До, що відповідає середині інтервалу переходу олова з нормального в надпровідний стан. Недолік таких Би. — необхідність підтримки температури з високою мірою точності і складність узгодження Б. з підсилювачем.

  Би. широко застосовують в техніці як приймачі інфрачервоного випромінювання.

  Літ.: Сміт P., Джонс Ф., Чесмер P., Виявлення і вимір інфрачервоного випромінювання, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1959; Теплові приймачі випромінювання, До., 1967.

Болометр БМЦ-3 для спектральних приладів.