Τι είναι ένα βολόμετρο;

Ένα βολομετρικό είναι ένα όργανο που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση και τη μέτρηση των λεπτών ποσοτήτων ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.Επίσης ονομάζονται ακτινικά υπόλοιπα, τα βολομέτρα μετρούν την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία στις διάφορες μορφές της, από τα ραδιοκύματα έως την υπεριώδη ακτινοβολία και τις ακτίνες γάμμα.Η επιχειρησιακή αρχή του βολομέτρου έχει επίσης προσαρμοστεί για χρήση στη φυσική και την ανίχνευση σωματιδίων.

Εφευρέθηκε από τον Αμερικανό αστρονόμο Samuel Pierpont Langley στα τέλη του 19ου αιώνα, το πρώτο βολομετρικό χρησιμοποιήθηκε σε συνδυασμό με ένα τηλεσκόπιο για τη μέτρηση της υπέρυθρης ακτινοβολίας στα αστρονομικά αντικείμενα, δηλαδή το φεγγάρι.Το πρωτότυπο ήταν βασικό στο σχεδιασμό.Αποτελούσε από δύο θαλάμους εξοπλισμένα με λωρίδες πλατίνας, οι οποίες σχημάτισαν γέφυρα σιταριού συνδεδεμένη με γαλβανόμετρο και μπαταρία.Οι λωρίδες που καλύπτονται από αιθάλη, σχηματίζοντας τη γέφυρα, ήταν διατεταγμένες έτσι ώστε να έμεινε εκτεθειμένη ενώ η άλλη ήταν προστατευμένη από την έκθεση στην ακτινοβολία.Η εκτεθειμένη θερμοκρασία των λωρίδων θα αυξηθεί όταν έρχεται σε επαφή με την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, μεταβάλλοντας την ηλεκτρική αντοχή της και ουσιαστικά δημιουργώντας έναν αισθητήρα θερμοκρασίας.

Ένα κρύο βολόμετρο ηλεκτρονίων (CEB) είναι μια εξαιρετικά ευαίσθητη συσκευή που ανιχνεύει την κοσμολογική ακτινοβολία.Τα βολομέτρα υπεραγωγικά-μονωτικά-κανονικά (αμαρτία) μεταλλική διασταύρωση σήραγγας είναι αυτό που το ξεχωρίζει από άλλα βολομέτρα, επειδή η απώλεια ενέργειας χρησιμοποιείται για την ψύξη του απορροφητή.Ένα ζεστό βολομετρικό ηλεκτρονίων (HEB) είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της υπο-μιλομέτρου και της μακρινής ακτινοβολίας που δεν μπορεί να μετρηθεί από το μπολομετρητή ψυχρού ηλεκτρονίου.

Ένα μικροσκοπικό είναι ο τύπος βολομέτρου προσαρμοσμένο για να λειτουργήσει ως ανιχνευτής υπέρυθρων σε θερμική κάμερα, κοινώς γνωστή ως κάμερα υπέρυθρης ακτινοβολίας (FLIR).Αυτός ο τύπος κάμερας λειτουργεί με την ίδια αρχή με το παραδοσιακό βολομετρικό και μετρά την υπέρυθρη ακτινοβολία με μήκη κύματος μεταξύ 8 και 13 μικρών.Η ηλεκτρική αντίσταση που καταγράφεται από την κάμερα μεταφράζεται σε θερμοκρασίες, οι οποίες χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία μιας εικόνας.

Υπάρχουν δύο βασικά μειονεκτήματα που σχετίζονται με το βολομετρικό, και τα δύο περιλαμβάνουν υπολειπόμενη ενέργεια.Χωρίς ιδιότητες που εισάγουν διακρίσεις, αυτή η συσκευή δεν διαφοροποιεί τα ιονισμένα και τα μη ιονισμένα σωματίδια.Όταν χρησιμοποιείται ως θερμικός ανιχνευτής, ένα βολόμετρο δεν διαλύει άμεσα την ενέργεια που συλλέγεται από τον απορροφητή και επομένως δεν επαναφέρεται αμέσως.

Ένας κλάδος της φυσικής που είναι γνωστός ως φυσική σωματιδίων, η οποία μελετά τα βασικά στοιχεία της ακτινοβολίας, χρησιμοποιεί τον όρο βολομετρητή σε σχέση με ένα όργανο γνωστό ως ανιχνευτής σωματιδίων.Ο ανιχνευτής σωματιδίων λειτουργεί με την ίδια αρχή με το LANGERYS BOLOMETER και χρησιμοποιείται για τον εντοπισμό σωματιδίων υψηλής ενέργειας.Τα θερμιδικά, οι μετρητές σπινθηρισμού και οι ανιχνευτές σωματιδίων τύπου αέρια ιονισμού χρησιμοποιούνται τυπικά για το σκοπό της μέτρησης της ενέργειας που σχετίζεται με τα χαρακτηριστικά της ακτινοβολίας και των σωματιδίων.