测辐射热计是一种用于探测和测量电磁辐射的科学仪器,根据环境的不同,这种仪器也可以称为光化学天平或热量计,通常用于辐射很小或很难探测到的情况。这些工具可以精确测量各种形式的电磁辐射,从无线电波到紫外线和伽马射线...
测辐射热计是一种用于探测和测量电磁辐射的科学仪器,根据环境的不同,这种仪器也可以称为光化学天平或热量计,通常用于辐射很小或很难探测到的情况。这些工具可以精确测量各种形式的电磁辐射,从无线电波到紫外线和伽马射线,其工作原理也已被用于物理和粒子检测。

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基本概念
这些仪器工作原理背后的科学可能有点复杂,但核心概念通常相当简单。所有的模型和装置都有某种吸收体,基本上是一种能吸收能量的金属元素,以及一个储能器,这是一种具有恒定温度的东西。两者通过某种导体连接。当能量到达吸收体时,仪器检测到能量的温度和储能器的温度之间的任何差异,这可以表明能量的总电磁输出。
工具主要用于测量已知的辐射输出,但也可用于探测可疑的能量场,特别是在太空中。例如,物理学家和天文学家寻找黑洞之类的东西,为了得到宇宙能量模式的提示和线索,经常使用这些工具来探测给定磁场中电磁辐射的变化。
使用历史
人们普遍认为,美国天文学家塞缪尔·皮蓬特·兰利在19世纪末创造了这种仪器的第一个原型第一个模型和望远镜一起用来测量天体的红外辐射,特别是月球。原型是设计的基础。它由两个装有铂条的腔室组成,形成所谓的"惠斯通电桥"结构,连接到电流计和电池。形成电桥的烟灰条被布置成一个暴露在外,另一个被屏蔽辐射暴露。当暴露的带状物接触到电磁辐射时,其温度会升高,从而改变其电阻,并基本上产生一个温度传感器。
电子模型
在不同的环境中使用的仪器有许多不同的变化。冷电子例如,测辐射热计(CEB)是一种探测宇宙辐射的高灵敏度设备。超导绝缘体标准(SIN)金属隧道结是CEB区别于其他类似仪器的地方,很大程度上是因为它的能量损失被用来冷却吸收体。
热电子测辐射热计(HEB)的工作原理类似。这是一种用于测量亚毫米和远红外辐射的装置,CEB无法测量。它主要通过检测能量
增益
红外探测器
微测辐射热计适用于作为热成像相机中的红外探测器,通常被称为前视红外(FLIR)相机。这种相机的工作原理与传统仪器相同,测量波长在8到13微米之间的红外辐射,相机记录的电阻被转换成温度,用来产生图像
在粒子物理学中的应用,经常使用术语"测辐射热计"来指代一种更正式的称为粒子探测器的仪器。粒子探测器的工作原理与兰利的原始仪器相同,用于识别高能粒子。闪烁计数器和气体电离型粒子探测器通常用于测量与辐射和粒子特性有关的能量的目的。
回退和缺点
与测辐射热测量工具一样有效,它们的使用也有一些缺点。一般来说,这类仪器缺乏"区分性","这意味着它们不区分电离粒子和非电离粒子。当用作热探测器时,仪器也不会直接驱散吸收器收集的能量,这通常意味着它不会立即重置。