Como funciona um bolômetro
Como funciona um bolômetroO bolômetro é um instrumento utilizado para detectar e medir pequenas quantidades de radiação eletromagnética. Também chamado de saldo actínico, bolômetros medem radiação eletromagnética em suas várias formas, desde ondas de rádio até a radiação ultravioleta e raios gama. O princípio de funcionamento do bolômetro também foi adaptado para uso em física e detecção de partículas.
Inventado pelo astrônomo americano Samuel Pierpont Langley no final do século 19, o bolômetro foi utilizado originalmente em conjunto com um telescópio para medir radiação infravermelha em objetos astronômicos, ou seja, a Lua.
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O protótipo foi fundamental no projeto. Consistia de duas câmeras equipadas com tiras de platina que formaram uma ponte de Wheatstone ligada a um galvanômetro e à bateria. Tiras cobertas de fuligem, formando a ponte, foram dispostas de tal modo que uma é deixada exposta, enquanto a outra é protegida da exposição à radiação. A temperatura da tira exposta aumenta quando em contato com a radiação eletromagnética, alterando a sua resistência elétrica e, essencialmente, criando um sensor de temperatura.
Interior de um bolômetro
Interior de um bolômetro
Um ramo da física conhecido como física de partículas, que estuda os elementos básicos de radiação, utiliza o termo bolômetro em referência a um instrumento conhecido como um detector de partículas. O detector de partículas funciona com base no mesmo princípio que bolômetro de Langley e é utilizado para identificar partículas de alta energia. Calorímetros, contadores de cintilação e detectores de ionização de partículas gasosas são normalmente utilizados para a finalidade de medir a energia associada com características de radiação e de partículas.
Um bolômetro frio de elétrons (BFE) é um equipamento altamente sensível que detecta a radiação cosmológica. A junção do tipo túnel de metal do bolômetro supercondutor-isolante-normal (SIN) é o que o diferencia de outros dispositivos do mesmo tipo, porque a sua perda de energia é utilizada para resfriar o absorvedor. Um bolômetro de elétron quente (BEQ) é usado para medir a radiação infravermelha submilimétrica e que não pode ser medida pelo BFE.
Um bolômetro é usado para identificar radiação eletromagnética
Um bolômetro é usado para identificar radiação eletromagnética
Um tipo de microbolômetro é a variedade adaptada para funcionar como um detector de infravermelhos de uma câmara térmica, vulgarmente conhecido como Forward Looking Infrared Camera (FLIR), ou Câmera Infravermelha de Visão Frontal. Esse tipo de câmera funciona com base no mesmo princípio que o bolômetro tradicional e mede a radiação infravermelha com comprimentos de onda entre 8 e 13 microns. A resistência elétrica registrada pela câmera é traduzida em temperaturas, que são usadas para criar uma imagem.
Existem duas principais desvantagens associadas com a bolômetro e ambas envolvem energia residual. Na falta de propriedades discriminatórias, este dispositivo não faz distinção entre as partículas ionizadas e não-ionizadas. Quando usado como um detector térmico, um bolômetro não dissipar diretamente a energia recolhida pelo absorvedor e, portanto, não é imediatamente reposto.