Was ist ein Bolometer?

Ein Bolometer ist ein Instrument, das zum Erkennen und Messen von winzigen Mengen elektromagnetischer Strahlung verwendet wird.Bolometer werden auch als Actinic Balances bezeichnet und messen die elektromagnetische Strahlung in seinen verschiedenen Formen, von Funkwellen bis hin zu ultravioletten Strahlung und Gammastrahlen.Das operative Prinzip des Bolometers wurde auch zur Verwendung in der Physik und der Partikelerkennung angepasst.

Erfunden von dem amerikanischen Astronom Samuel Pierpont Langley im späten 19. Jahrhundert wurde das erste Bolometer in Verbindung mit einem Teleskop verwendet, um die Infrarotstrahlung auf astronomische Objekte zu messen, nämlich der Mond.Der Prototyp war grundlegend im Design.Es bestand aus zwei Kammern mit Platinstreifen, die eine Weizensteinbrücke bildeten, die mit einem Galvanometer und einer Batterie angeschlossen war.Ruß bedeckte Streifen, die die Brücke bildeten, wurden so angeordnet, dass einer freigelassen wurde, während der andere vor Strahlungsbelastung abgeschirmt wurde.Die exponierte Streifentemperatur würde zunehmen, wenn sie mit der elektromagnetischen Strahlung in Kontakt kommt, ihren elektrischen Widerstand verändert und im Wesentlichen einen Temperatursensor erzeugt.

Ein kaltes Elektronenbolometer (CEB) ist ein hochempfindliches Gerät, das kosmologische Strahlung erkennt.Der Bolometer-Metalltunnel-Übergang (SIN) -Metalltunnel-Normal (SIN) unterscheidet sie von anderen Bolometern, da sein Energieverlust zum Abkühlen des Absorbers verwendet wird.Ein heißes Elektronen-Bolometer (HEB) ist ein Gerät, das zur Messung von Submillimeter und weitinfrariener Strahlung verwendet wird, die nicht mit dem kalten Elektronen-Bolometer gemessen werden kann.

Ein Mikrobolometer ist eine Art des Bolometers, die als Infrarotdetektor in einer Wärmekamera fungiert, die allgemein als vorwärts aussehende Infrarotkamera (FLIR) bezeichnet wird.Diese Art von Kamera funktioniert nach dem gleichen Prinzip wie das traditionelle Bolometer und misst die Infrarotstrahlung mit Wellenlängen zwischen 8 und 13 Mikrometern.Der von der Kamera aufgezeichnete elektrische Widerstand wird in Temperaturen übersetzt, die zum Erstellen eines Bildes verwendet werden.

Es sind zwei Hauptnachteile mit dem Bolometer verbunden, und beide beinhalten Restenergie.Ohne diskriminierende Eigenschaften unterscheidet dieses Gerät nicht zwischen ionisierten und nichtionisierten Partikeln.Wenn ein Bolometer als Wärmetektor verwendet wird, zerstreut es nicht direkt die vom Absorber gesammelte Energie und setzt daher nicht sofort zurück.

Ein als Partikelphysik bekanntes Zweig der Physik, der die Grundelemente der Strahlung untersucht, verwendet den Begriff Bolometer in Bezug auf ein als Partikeldetektor bekanntes Instrument.Der Partikeldetektor arbeitet nach dem gleichen Prinzip wie Bolometer mit Langleys und wird verwendet, um energiereiche Partikel zu identifizieren.Kalorimeter, Szintillationszähler und Partikeldetektoren vom Typ Ionisationstyp werden typischerweise verwendet, um Energie zu messen, die mit Strahlungs- und Partikeleigenschaften verbunden sind.