Болометр: принцип работы и применение прибора для измерения энергии излучения

Что такое болометр и как он работает

Болометр — это измерительный прибор, название которого происходит от греческих слов "bole" (луч) и "metreo" (измерять). Его основное назначение — определение энергии электромагнитного излучения, преимущественно в инфракрасном диапазоне. Принцип действия устройства основан на простом физическом явлении: термочувствительный элемент прибора поглощает энергию излучения, что приводит к изменению его температуры и, как следствие, электрического сопротивления. Это изменение сопротивления можно точно измерить и пересчитать в энергию поглощённого излучения.

Конструкция и чувствительные элементы

Сердцем болометра является его чувствительный элемент. В зависимости от типа прибора для его изготовления используются различные материалы. Это могут быть чрезвычайно тонкие плёнки металлов (таких как никель, золото или висмут) толщиной менее микрона, специальные полупроводниковые материалы или даже тонкая проволока из сверхпроводящих материалов, что даёт название «сверхпроводящий болометр». Благодаря такой конструкции современные болометры обладают исключительной чувствительностью, способной регистрировать мощность излучения на уровне пиковатт (10⁻¹² Вт).

Историческая роль и современное применение

Пик производства и активного использования болометров в СССР пришёлся на 1980-е годы. Эти приборы нашли широкое применение как в народном хозяйстве для различных технических измерений, так и в фундаментальной науке — например, для проведения астрономических наблюдений. После 1990-х годов выпуск болометров в России значительно сократился. Интересно, что благодаря высокому качеству советского приборостроения, многие приборы, выпущенные в конце 1980-х годов и отмеченные государственным Знаком качества, продолжают исправно работать и использоваться в некоторых организациях до сих пор, что свидетельствует об их надёжности и продуманной конструкции.