к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Болометр

Болометр (от греч. bole - бросок, луч и metreo - измеряю) - тепловой неселективный приёмник излучения, основанный на изменении электрич. сопротивления термочувствит. элемента из металла, полупроводника или диэлектрика при его нагревании вследствие поглощения измеряемого потока излучения. Болометр используется для измерения суммарной мощности излучения, а в сочетании со спектр. прибором - для определения спектр. состава излучения. Введением красителей в органич. плёнку, наносимую на поглощающий слой, или с помощью внеш. оптич. фильтров Б может быть превращён в селективный приёмник. Термочувствит. элемент металлич. болометра представляет слой (толщина 0,1-1,0 мкм) металла (Pt, Ni, Au, Bi), поверхность к-рого покрыта слоем черни для улучшения поглощения в широкой области спектра. В полупроводниковых болометрах используют окислы Mn, Ni, Со, а также плёнки из Ge и Si. Болометр включают по мостовой схеме, в два плеча к-рой включены два одинаковых термочувствит. элемента: один - рабочий, другой - компенсационный для устранения влияния температуры окружающей среды на балансировку моста.

Относит. изменение сопротивления чувствит. элемента болометра 1119912-39.jpg при изменении его температуры на величину1119912-40.jpg описывается приближённым равенством 1119912-41.jpg, где 1119912-42.jpg- температурный коэф. сопротивления; для большинства металлов 1119912-43.jpg; для полупроводников 1119912-44.jpg . Как приёмник оптич. излучения болометра характеризуется чувствительностью или коэф. преобразования, выражаемым в В/Вт; порогом чувствительности или пороговым потоком - миним. потоком, при к-ром сигнал близок или равен шумам болометра, и постоянной времени, характеризующей время установления стационарного режима. Металлич. болометры (1119912-45.jpg0,5% на 1 К), работающие без охлаждения, при собственном R=5-50 Ом имеют чувствительность ~5-10 В/Вт, пороговый поток ~10-10-10-9 Вт/Гц1/2 и постоянную времени 2*10-1 с. Полупроводниковые болометры применяют как без охлаждения (1119912-46.jpg4,2 % на 1 К), так и при глубоком охлаждении до 1,5-4 К; их типичные параметры: собственное R=1-10 МОм, чувствительность 50- 5000 В/Вт, пороговый поток порядка 10-11- 10-10 Вт/Гц1/2, постоянная времени 0,1-5 MC. Пороговый поток полупроводниковых болометров изменяется приблизительно 1119912-47.jpg где s - площадь чувствит. площадки. Уменьшение размеров площадки затрудняет фокусировку излучения на ней. Для преодоления этого затруднения созданы иммерсионные болометры, у к-рых чувствит. элемент находится в оптическом контакте с линзой, имеющей большой показатель преломления. Это позволяет эффективно фокусировать излучение на приемной площадке размеров до 0,01 мм2 и тем самым снижать величину порогового потока. Сверхпроводниковые болометры, работающие при глубоком охлаждении (3-15 К), основаны на резком изменении сопротивления при переходе нек-рых металлов и полупроводников от нормального к сверхпроводящему состоянию. В переходном диапазоне температур, составляющем доли градуса, температурный коэф. резко возрастает (1119912-48.jpg5000% на 1 К), что приводит к увеличению чувствительности болометра. В качестве материалов для таких болометров применяют Sn, Та, Pt, сплав ниобия с оловом, а также нитрид ниобия. Пороговый поток и постоянная времени сверхпроводниковых болометров составляют соответственно 3*10-11-5*10-14 Вт/Гц1/2 и 10-4-10-3 с (см. Сверхпроводниковые приёмники излучения).

Болометры широко применяются в измерит. и лазерной технике как приёмники ИК-излучения.

Литература по болометрам

  1. Марков M. H., Приёмники инфракрасного излучения, M., 1968;
  2. Криксунов Л. 3., Справочник по основам инфракрасной техники, M., 1978;
  3. Справочник по лазерам, пер. с англ., под ред. A. M. Прохорова, т. 2, M., 1978.

Л. Н. Капорский

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

Знаете ли Вы, почему "черные дыры" - фикция?
Согласно релятивистской мифологии, "чёрная дыра - это область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света). Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер - гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда".
На самом деле миф о черных дырах есть порождение мифа о фотоне - пушечном ядре. Этот миф родился еще в античные времена. Математическое развитие он получил в трудах Исаака Ньютона в виде корпускулярной теории света. Корпускуле света приписывалась масса. Из этого следовало, что при высоких ускорениях свободного падения возможен поворот траектории луча света вспять, по параболе, как это происходит с пушечным ядром в гравитационном поле Земли.
Отсюда родились сказки о "радиусе Шварцшильда", "черных дырах Хокинга" и прочих безудержных фантазиях пропагандистов релятивизма.
Впрочем, эти сказки несколько древнее. В 1795 году математик Пьер Симон Лаплас писал:
"Если бы диаметр светящейся звезды с той же плотностью, что и Земля, в 250 раз превосходил бы диаметр Солнца, то вследствие притяжения звезды ни один из испущенных ею лучей не смог бы дойти до нас; следовательно, не исключено, что самые большие из светящихся тел по этой причине являются невидимыми." [цитата по Брагинский В.Б., Полнарёв А. Г. Удивительная гравитация. - М., Наука, 1985]
Однако, как выяснилось в 20-м веке, фотон не обладает массой и не может взаимодействовать с гравитационным полем как весомое вещество. Фотон - это квантованная электромагнитная волна, то есть даже не объект, а процесс. А процессы не могут иметь веса, так как они не являются вещественными объектами. Это всего-лишь движение некоторой среды. (сравните с аналогами: движение воды, движение воздуха, колебания почвы). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

Bourabai Research Institution home page

Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution