Un bolomètre est
un instrument utilisé pour détecter et mesurer d'infimes quantités de
rayonnement électromagnétique. Soldes aussi appelés actiniques, bolomètres
mesurent le rayonnement électromagnétique dans ses diverses formes, de les
ondes radio à un rayonnement ultraviolet rayons gamma et. Le principe de
fonctionnement du bolomètre a également été adapté pour une utilisation dans la
physique et la détection de particules.
Inventé par
l'astronome américain Samuel Pierpont Langley à la fin du 19ème siècle, le
premier bolomètre a été utilisé en conjonction avec un télescope pour mesurer
infrarouge rayonnement sur les objets astronomiques, à savoir la Lune. Le
prototype était simple dans la conception. Elle se composait de deux chambres équipées
de bandes de platine qui forment un pont de Wheatstone relié à un galvanomètre
et de la batterie. Les bandes couvertes
de suie, formant le pont, ont été disposés de telle sorte que l'on restait
exposée tandis que l'autre était à l'abri de l'exposition aux rayonnements. La
température de la bande exposée augmenterait quand il est entré en contact avec
le rayonnement électromagnétique, en modifiant sa résistance électrique et en
créant essentiellement un capteur de température.
Un bolomètre froid
d'électrons (CEB) est un appareil très sensible qui détecte le rayonnement
cosmologique. Supraconducteur-isolant-normale (NAS) tunnel de la jonction de
métal bolomètre est ce qui le distingue des autres bolomètres, parce que sa
perte d'énergie est utilisée pour refroidir l'absorbeur. Un bolomètre à
électrons chauds (HEB) est un dispositif utilisé pour mesurer sub-millimétrique
et un rayonnement infrarouge lointain qui ne peut être mesurée par le bolomètre
froid d'électrons.
Un
microbolomètre est le type de bolomètre adapté pour fonctionner comme un
détecteur infrarouge dans une caméra thermique, communément connu comme une
caméra Forward Looking Infrared (FLIR). Ce type d'appareil fonctionne sur le
même principe que le bolomètre traditionnel, et mesure le rayonnement
infrarouge avec des longueurs d'onde de 8 à 13 microns. La résistance
électrique enregistrée par la caméra est convertie en température, qui sont
utilisées pour créer une image.
Il existe deux
principaux inconvénients associés à la bolomètre, et les deux impliquent
l'énergie résiduelle. Faute propriétés discriminatoires, ce dispositif ne fait
pas de distinction entre les particules ionisées et non-ionisées. Lorsqu'il est
utilisé en tant que détecteur thermique, un bolomètre ne dissipe pas l'énergie
captée directement par l'absorbeur et, par conséquent, ne se réinitialise pas
immédiatement.
Une branche de
la physique connue comme la physique des particules, qui étudie les éléments de
base de rayonnement, utilise le bolomètre terme en référence à un instrument
appelé un détecteur de particules. Le détecteur de particules fonctionne sur le
même principe que le bolomètre de Langley, et est utilisé pour identifier des
particules à haute énergie. Calorimètres, des compteurs à scintillation, et les
gaz d'ionisation des détecteurs de particules de type sont généralement
utilisés à des fins de mesure de l'énergie associée à des caractéristiques de
rayonnement et de particules.
