El científico estadounidense llamado 'Samuel P. Langley' inventó el primer bolómetro en el año 1880. Tanto el galvanómetro así como también puente de Wheatstone se utiliza para generar una deflexión. Aquí, la deflexión generada puede ser proporcional a la intensidad de la radiación utilizada para pequeñas deflexiones. El siguiente bolómetro incluye principalmente gatings de 4 platino donde cada puerta está diseñada con una secuencia de tiras. La disposición de estas tiras se puede realizar dentro de los brazos del puente de resistencia. Estas rejillas están ubicadas frente a los brazos del puente. Por lo tanto, el dispositivo de bolómetro se usa para medir la radiación una vez que la temperatura de una tira de metal de extremo negro aumenta en el puente de resistencia. Este artículo analiza una descripción general de un bolómetro, funcionamiento, circuito, ventajas y aplicaciones.
¿Qué es el bolómetro?
Definición: Un instrumento que se utiliza para detectar y medir la radiación y el calor de la energía de microondas se conoce como bolómetro. Este dispositivo funciona mediante el uso de un elemento resistivo sensible a la temperatura donde la resistencia de este elemento cambiará con la temperatura. Los elementos resistivos más utilizados son Barretter y Termistor . La velocidad, así como la sensibilidad de este dispositivo, se pueden cambiar cambiando la resistencia térmica entre el bolómetro y su entorno. Pero tanto la sensibilidad como la velocidad son inversamente proporcionales en la dirección de la resistencia térmica. En consecuencia, el bolómetro sensible suele ser lento.
Bolómetro de trabajo
Un bolómetro incluye una parte absorbente que está formada por una ligera capa de metal. La conexión de esta parte se puede realizar a través de un depósito térmico con la ayuda de un enlace térmico. Una vez que la radiación golpea la parte absorbente, su temperatura será un cambio dentro de la temperatura. Entonces, en comparación con la temperatura del yacimiento, esta temperatura es alta debido a la absorción de radiación que utiliza la parte absorbente.
La constante de tiempo térmica de intrínseca puede ser equivalente a la relación de capacidad calorífica entre el elemento absorbente y el depósito. Por lo tanto, el cambio de temperatura se mide directamente a través de un termómetro resistivo que está conectado a la parte absorbente. A veces, la resistencia de las partes absorbentes se utiliza para calcular el cambio de temperatura.
Circuito de bolómetro
El diagrama del circuito del bolómetro se muestra a continuación. La disposición de esto se puede hacer en forma de puente, donde un brazo de esto incluye el sensible a la temperatura resistor . La disposición de esta resistencia se puede realizar en un campo de energía de microondas donde se puede medir la potencia.
Circuito de bolómetro
Esta resistencia absorbe la potencia mensurando porque el calor se genera dentro de ella. Este calor generado puede cambiar la resistencia de un elemento. El cambio de resistencia se puede medir mediante el circuito puente.
La construcción de un bolómetro se puede realizar mediante la combinación de un amplificador diferencial y osciladores. Si el circuito está desequilibrado, oscilará. El elemento resistivo en el medidor absorberá la energía para equilibrar el circuito. Por lo tanto, el circuito de puente se puede equilibrar ajustando la polarización de CC.
El circuito del bolómetro puede disponerse dentro del campo de microondas. Entonces la radiación puede ser absorbida a través del elemento para aumentar su temperatura y provocar un cambio en su resistencia.
La desigualdad ocurrirá en la dirección inversa debido a la resistencia al frío. Por lo tanto, el desequilibrio disminuirá la salida del oscilador para hacer que el circuito del puente se equilibre. La potencia reducida en el circuito se puede medir por el electrónico voltímetro para que muestre la potencia aumentada a través del oscilador. Esta potencia se puede absorber en el campo de microondas a través del elemento resistivo.
El puente del bolómetro utiliza principalmente dos elementos que incluyen lo siguiente.
Barretter
Barretter es un tipo de alambre hecho con metal. Este cable tiene una propiedad que es un coeficiente de temperatura positivo. Una vez que aumenta la temperatura, también aumenta la temperatura del alambre metálico.
Termistor
Un termistor es un tipo de resistencia térmica que se puede fabricar con un material semiconductor. La propiedad principal de esto es un coeficiente de temperatura negativo, lo que significa que una vez que la temperatura aumenta, su resistencia disminuirá.
Entonces, el barretter es un alambre de metal muy sensible en comparación con un termistor. Esto se utiliza con frecuencia para medir la potencia que oscila entre 0,01 y 10 mW. Para medir la potencia que está por encima de los 10 mW, se utiliza la combinación de bolómetro y atenuador.
Nuevo bolómetro
Los nuevos dispositivos de bolómetro son simples, más rápidos y también cubren más longitudes de onda. Estos se diseñan en condiciones de laboratorio y se utilizan para medir toda la energía que se transporta a través de los fotones de radiación electromagnética recibidos. Esta radiación proviene de las galaxias distantes y está en forma de ondas de radio, luz visible, microondas, de lo contrario, partes del espectro.
Los bolómetros nuevos son totalmente diferentes en comparación con los bolómetros tradicionales porque utilizan metal para absorber la radiación y para medir el aumento de temperatura. Hay algunos otros bolómetros que dependen de las vibraciones de los átomos dentro de un material para reducir su respuesta.
Ventajas
El principal ventajas del bolómetro Incluya lo siguiente.
- Estos instrumentos son muy eficientes en términos de resolución de energía y sensibilidad en comparación con otros detectores de partículas conservadores.
- Estos instrumentos no necesitan enfriamiento porque funcionan a temperatura ambiente.
- También pueden calcular elementos no ionizantes, fotones y partículas y fotones ionizantes.
Aplicaciones
El mayor aplicaciones del bolómetro Incluya lo siguiente.
- Un bolómetro es un dispositivo extremadamente sensible que se utiliza para detectar radiación electromagnética o calor.
- Las aplicaciones emergentes de este dispositivo son las imágenes térmicas, científicas, la monitorización del entorno remoto, las sondas solares y la comunicación THz.
- Se utiliza en detectores de partículas, cámaras térmicas, escáneres de huellas dactilares, detección de incendios forestales, detección de armas ocultas, vigilancia aérea y aplicaciones astronómicas.
En la actualidad, los bolómetros modernos se utilizan con frecuencia, porque el platino del dispositivo se puede reemplazar por una tira semiconductora. Este dispositivo tiene un coeficiente de resistencia a temperaturas muy altas, por lo que hace que el dispositivo responda mejor.
Por lo tanto, se trata de una descripción general de un bolómetro y un nombre alternativo de este dispositivo es calorímetro. Este es un tipo de detector que se usa principalmente para partículas o radiación y también para detectar luz en ondas mm y el infrarrojo lejano. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuáles son las desventajas de un bolómetro?
