BOLOMETRI I DRUGI TERMALNI DETEKTORI
Vrlo važnu klasu detektora predstavljaju termalni detektori.
Ovi uređaji ne detektuju fotone direktnom ekscitacijom
naelektrisanja. Umesto toga, oni apsorbuju fotone i
konvertuju njihovu energiju u toplotu koja se detektuje vrlo
osetljivim termometrom. Energija koju fotoni oslobađaju
važna je za proces, dok talasna dužina nije bitna. Detektor
reaguje identično na signale bilo koje talasne dužine,
pod uslovom da je broj fotona podešen tako da održava
konstantnu apsorbovanu energiju. Dakle, zavisnost odziva
od talasne dužine je ravna i toliko široka koliko materijal koji
apsorbuje fotone dopušta. Zbog toga što je apsorber odvojen
od procesa detekcije, on može biti potpuno optimizovan, a
kvantna iskorišćenja su visoka (90–100%). Bolometri koji
su zasnovani na poluprovodničkim ili superprovodničkim
senzorima za temperaturu, najrazvijeniji su oblik detektora
za slabo svetlo i dobar su izbor za mnoge namene, posebno
u submilimetarskoj oblasti spektra. Oni se takođe koriste
kao detektori za određivanje energije X-zračenja. Za najviše
moguće performanse, takvi detektori moraju biti ohlađeni do
ispod 1 K. Bolometri proizvedeni nagrizanjem minijaturnih
struktura u silicijumu ili silicijum-nitridu, pružaju nove
mogućnosti za postizanje vrlo visokih performansi.
Slika 4. Jednostavan bolometar
Jednostavan oblik bolometra prikazan je na slici 4. On
se sastoji od malog silicijumskog ili germanijumskog
čipa koji je dopiran tako da ima otpornost pogodnu za
povezivanje signala sa niskošumnim pojačavačem kao i
veliki temperaturni koeficijent otpornosti. Detektorski
čip je vezan između električnih kontakata vrlo tankim
provodnicima koji su zalemljeni ili zalepljeni za čip. Ti
provodnici ostvaruju termičku vezu sa hladnjakom i, takođe,
provode struju koja stvara pad napona koji može biti meren
da bi se odredila električna otpornost detektora. Pojačavač
visoke ulazne impedanse prati napon na bolometru koji se
menja u zavisnosti od promena njegove otpornosti. Pošto
je otpornost direktna funkcija temperature čipa, promene
u naponu predstavljaju meru promena ulazne snage. Ako je
potrebno, detektor može biti prekriven crnom bojom da bi se
poboljšala apsorpcija fotona.
građevinska industrija
građevinska industrij
The industry
portal of the
metal industry
The 'Quick finder' for
your industrial demand:
Discover products,
companies and news.
metsearch.net
