БОЛОМЕТР
(от греч. bole - бросок;
луч и ...метр), прибор для измерений энергии излучения, основанный
на изменении электрич. сопротивления термочувствит. элемента при нагревании
его вследствие поглощения измеряемого потока излучения. Б. служит для измерения
мощности интегрального (суммарного) излучения, а вместе со спектрометром
- для измерения спектрального состава излучения. Термочувствит. элемент
обычно представляет собой тонкий (0,1 -1 мкм) слой металла (никель,
золото, висмут и др.), поверхность к-рого покрывается слоем черни, имеющим
большой коэфф. поглощения в широкой области длин волн, или полупроводник
с большим температурным коэффициентом сопротивления (0,04-0,06°С-1
и более), или же диэлектрик.
Размер и форма чувствит. элемента Б. определяются
природой источника радиации. Для спектральных измерений этот элемент обычно
изготовляют в виде двух одинаковых полосок. Излучение направляется на один
элемент, а другой служит для компенсации изменений температуры окружающей
среды и радиационных помех. Вид Б. для спектральных измерений приведён
на рис. Б. включается в электрич. мостовую схему, питаемую постоянным или
переменным током. Под действием потока радиации темп-pa чувствит. элемента
изменяется на нек-рую величину AT, что приводит к соответствующему
изменению сопротивления Б. на Д R. Последнее вызывает изменение
силы тока в электрич. цепи Б., и на нагрузочном сопротивлении возникает
падение напряжения, к-рое служит мерой мощности измеряемого потока радиации.
Б. характеризуется коэфф. преобразования
энергии излучения в электрич. напряжение или чувствительностью r, сопротивлением
R,
порогом чувствительности Б. и постоянной времени т, служащей мерой
времени установления его стационарного режима при облучении.
Металлические Б. работают обычно без охлаждения.
Их изготовляют либо из тонких фольг, либо напылением металла в вакууме
на тонкую плёнку или твёрдую подложку. Выбор делают в зависимости от желаемого
значения т. Лучшие Б. из фольг - никелевые, имеющие сопротивление 5-10
ом,
чувствительность 7-10 в/вт, постоянную времени 0,02 сек.
Напылённые Б. изготовляют из висмута, сурьмы
и никеля испарением металлов в вакууме на тонкую органич. плёнку. Наиболее
распространены из металлич. напылённых Б. висмутовые, с параметрами: сопротивление
150-200 ом, чувствительность 13-15 в/вт, постоянная времени
0,02 сек.
Болонская школа. Аннибале Карраччи.
"Венера и Анхиз". Фреска в Палаццо фарнезе в Риме. 1597 - 1604.
Полупроводниковые Б. также применяют обычно
без охлаждения. Их изготовляют прессованием окислов никеля, марганца и
кобальта или испарением нек-рых полупроводников в вакууме на подложку.
Их параметры: сопротивление 1-10 Мом, чувствительность 50-1000 в/вт,
постоянная
времени 1-5 мсек.
Наиболее чувствительны охлаждаемые до очень
низкой темп-ры полупроводниковые Б., изготовленные из германия, легированного
галлием. При темп-ре 2-4 К, приёмной площадке 10 мм2 и
сопротивлении 12 ком чувствительность 4,5 кв/вт, а постоянная
времени 0,4 мсек.
Весьма чувствительны также сверхпроводящие
Б. с чувствит. элементом в виде тонкой проволоки, к-рая находится при темп-ре
перехода в сверхпроводящее состояние и по к-рой протекает измерит. ток.
Под действием излучения сопротивление проволоки частично восстанавливается,
что приводит к увеличению падения напряжения. Лучшие из них-оловянные Б.,
напылённые на тонкую слюдяную подложку, работающие при темп-ре 3,7 К, что
соответствует середине интервала перехода олова из нормального в сверхпроводящее
состояние. Недостаток таких Б.- необходимость поддержания температуры с
высокой степенью точности и сложность согласования Б. с усилителем.
Б. широко применяют в технике как приёмники
инфракрасного излучения.
Лит.: Смит Р., Джонс Ф., Чесмер
Р., Обнаружение и измерение инфракрасного излучения, пер. с англ., М.,
1959; Тепловые приемники излучения. К., 1967.
А Б В Г Д Е Ё 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