Bolometre
Bolometre, elektromanyetik radyasyonu, özellikle de kızılötesi (IR) ve mikrodalga bölgelerinde, tespit etmek amacıyla kullanılan bir termal dedektördür.[1][2] Direnci sıcaklıkla değişen bir malzeme kullanılarak yapılan bolometreler, radyasyonun neden olduğu sıcaklık artışını elektriksel direnç değişimine çevirerek ölçüm yapar.[3] 1880 yılında Amerikalı gökbilimci Samuel Pierpont Langley tarafından icat edilmiştir. İlk bolometreler, özellikle astronomide zayıf kızılötesi ışınımı tespit etmek için geliştirilmiştir.[3]
Çalışma prensibi
[değiştir | kaynağı değiştir]Bolometreler, radyasyona duyarlı bir dirençli malzeme (örneğin yarıiletken, metal veya süperiletken) ve elektronik okuma devresi (ROIC) olmak üzere temel olarak iki ana bileşenden oluşur.
Cihaz, radyasyon soğurucu malzemenin elektriksel direncinin değişimini algılar. Gelen elektromanyetik radyasyon, dedektör malzemesinin sıcaklığını artırır; bu sıcaklık artışı, malzemenin elektriksel direncinde bir değişime yol açar. Bu direnç değişimi, bir Wheatstone köprüsü veya benzeri bir devre aracılığıyla ölçülerek radyasyonun şiddeti belirlenir.[3]
Kullanılan malzemeler
[değiştir | kaynağı değiştir]Günümüzde bolometrelerde genellikle yarıiletken ve süperiletken malzemeler tercih edilmektedir. Özellikle vanadyum oksit (VOx), yüksek sıcaklıkla direnç değişim katsayısı (TCR) ve düşük gürültü seviyesi nedeniyle mikrobolometre uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca tungsten katkılı vanadyum oksit gibi yeni malzemeler de performans artırmak amacıyla geliştirilmiştir.
Uygulama alanları
[değiştir | kaynağı değiştir]- Astronomi: Zayıf kızılötesi ve mikrodalga radyasyonun tespiti için[4]
- Parçacık fiziği: Parçacık dedektörü olarak
- Plazma fiziği: Füzyon plazmalarındaki radyasyonu izlemede[5]
- Termal kameralar: Özellikle mikrobolometreler, soğutmasız IR kameraların temel dedektörü olarak[6]
- Sağlık ve güvenlik: Tıbbi görüntüleme, yangın tespiti ve gece görüş sistemlerinde kullanılırlar.[7]
Kaynakça
[değiştir | kaynağı değiştir]- ^ "Langley's Bolometer, 1880-1890 | Science Museum Group Collection". collection.sciencemuseumgroup.org.uk (İngilizce). 14 Ocak 2025 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Haziran 2025.
- ^ "Definition of BOLOMETERS". www.merriam-webster.com (İngilizce). 12 Ağustos 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Haziran 2025.
- ^ a b c "KIZILÖTESİ SENSÖRLERİN SAĞLIK ALANINDAKİ UYGULAMALARI". T.C.İnönü Üniversitesi Sağlık Hizmetleri Meslek Yüksekokulu Dergisi. 2016. 25 Mart 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Haziran 2025.
- ^ "CMB-S4 – CMB-S4 Next Generation CMB Experiment". cmb-s4.org. 18 Ağustos 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Haziran 2025.
- ^ Zhang, D.; Burhenn, R.; Koenig, R.; Giannone, L.; Grodzki, P. A.; Klein, B.; Grosser, K.; Baldzuhn, J.; Ewert, K.; Erckmann, V.; Hirsch, M. (28 Ekim 2010). "Design criteria of the bolometer diagnostic for steady-state operation of the W7-X stellaratora)". Review of Scientific Instruments. 81 (10): 10E134. doi:10.1063/1.3483194. ISSN 0034-6748.
- ^ "Elektro-optik sistemlerin tarihçesi - Defensehere". 9 Kasım 2020. 28 Şubat 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Haziran 2025.
- ^ "Infrared Cameras, Thermal Imaging, Night Vision, Roof Moisture Detection". www.electrophysics.com. 19 Kasım 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Haziran 2025.
