RU704328C - Bolometer with isolated target - Google Patents

Bolometer with isolated target

Info

Publication number
RU704328C
RU704328C SU2588535A RU704328C RU 704328 C RU704328 C RU 704328C SU 2588535 A SU2588535 A SU 2588535A RU 704328 C RU704328 C RU 704328C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
film
bolometer
heat
superconducting
absorbing
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Г.А. Зайцев
В.П. Коротков
Н.А. Панкратов
А.Д. Ткаченко
И.А. Хребтов
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6681
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Р-6681 filed Critical Предприятие П/Я Р-6681
Priority to SU2588535 priority Critical patent/RU704328C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU704328C publication Critical patent/RU704328C/en

Links

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Description

Изобретение относитс  к области измерени  тепловых потоков излучени , в частности к тепловым приемникам излуменмй, работающим при глубоком охлаждении, и может быть применено дл  астрофизиче ,ских исследований, в инфракрасных спектрометрах и другой оЛтической аппаратуре. Известны болометры, содефкащие чувствительный элемент, выполненный EI виде сверхпровод щей пленки, нанесенной на диэлектрическую подложку; подло)к;ка подсоединена непосредственно к блоку. Дл  . пропускани  тока смещени  термочувствительна  сверхпровод ща  пленка снабжена контактными сло ми. Недостатком таких болометров  вл етс  то, что излучение поглощаетс  самой сверхпровод щей пленкой. Дл  получений большого поглощени  пленку делают тон-б кой, при этом происходит расширение сверхпровод щего переходаи yмeньuJeниe чувствительности. Известны болометры с выделенной мишенью , содержащие поглощающую фольгу и термодатчик из полупроводника. Недостатком таких болометров  Е1Л етс  больша  теплоемкость поглощающей фольги. Известны также болометры с выделенной мишенью, содержащие диэлектрическую подложку, на Koi-орую нанесены термочуствит;ельна  пленка из csepxnpoводника , снабженна  контактными сло ми, и поглощающа  пленка. Чувстаительный элемент болометра выполнен в виде сверхпровод щей алюминиевой пленки, напыленной на подложку из сапфира. Подложка закреплена на теплоотвод щем блоке с помощью нейлоновых нитей. Термочувствительна  алюминиева  пленка снабжена контактными сло ми из сверхпровод щей плен1Й1 из инди . На противоположнук сторону подложки нанесена поглощающа  пленка из нормального металла-висмута. Излучение в основном поглощает поглощающа  пленка, так как сверхпровод ща  пленка по площади значительно меньше первой пленки. Это позвол ет использовать более толстые сверхпровод щие пленки в качестве термодатника, которые имеют более высокий температурный коэффициент сопротивлени  и обеспечивают большую вольт-ваттную чувствительность и обнаружительную способность. Дл  стабилизации температуры болометра используетс  сиетема автоматического регулировани . Недостатком известных болометров  вл етс  нестабильность чувствительности, обусловленна  узостью сверхпровод щего перехода и наличием колебаний температуpbf в криостате. Автоматическое регулирование температуры с использованием проволочного нагревател , смонтированного на теплоотвод щем блоке, не всегда обеспечиваетнеобходимую точность стабилизации из-за инерционности нагревател . Теплова  инерци  проволочного нагревател  не позвол ет компенсировать высокочастотные составл ющие чолебаний температуры. Цель изобретени  повышение точности и расширение частотного диапазона стабилизации вольт-ваттной чувствительности болометра. Поставленна  цель достигаетс  тек, что у болометра с выделенной мишенью, содержащего диэлектрическую подложку, на которую нанесены термочувствительна  пленка из сверхпроводника, снабженна  контактными сло ми, и поглощающа  пленка , на поглощающую пленку нанесены контактные слои. На чертеже приведена схема болометра с выделенной мишенью, общий вид. Болометр содержит термочувствительную сверхпровод щую пленку 1 .котора  нанесена на диэлектрическую подложку 2. С другой стороны на подложку нанесена поглощающа  пленка 3 мз металла. Термочувcт8 iT8Льнa  и поглощающа  пленки снабжены контактными сло ми 4, 5, 6 и 7 соот8етстаекно..К контактным сло м присоединены токопровод щие вводы 8. Подложка подвешена на массивном тёплоотеод щем блоке 9 с помощью капроновых нитей 10. Болометр работает следующим образом , Его охлаждают до температуры, соответствующей середине сверхпровод щего перехода термочувствительной пленки 1. Измер емое излучение, поглощенное пленкой 3, нагревает весь чувствительный элемент. В результате измен етс  сопротивление пленки 1, которое регистрируют измерительным устройством, подключенным к болометру через контакты 4 и 5. Благодар  наличию контактов у поглощающей пленки 3 ее можно использовать как нагреватель болометра. Через контакты б и 7 пленку 3 включают в систему автоматического рврулировани  рабочей температуры болометра. При отклонении температуры .от заданной электрический ток S пленке 3 - нагревателе - измен етс  так, что выдел ющеес  джоулево тепло компенсирует уход температуры от заданного уровн . Нагреватель в виде тонкой пленки, имеющей тепловой контакт с той же самой подложкой, на которую нанесена и термоThe invention relates to the field of measuring heat fluxes of radiation, in particular to heat receivers of radiation working under deep cooling, and can be used for astrophysical research, in infrared spectrometers and other optical equipment. Bolometers are known which defect a sensitive element, made EI in the form of a superconducting film deposited on a dielectric substrate; vilely) to; ka connected directly to the unit. For By passing bias current, the heat-sensitive superconducting film is provided with contact layers. A disadvantage of such bolometers is that the radiation is absorbed by the superconducting film itself. In order to obtain high absorption, the film is made thin, while the superconducting transition expands and the sensitivity decreases. Known bolometers with a dedicated target containing an absorbing foil and a thermal sensor from a semiconductor. The disadvantage of such E1L bolometers is the high heat capacity of the absorbing foil. Bolometers with an isolated target, containing a dielectric substrate, are also known to have a thermosensitive applied to the Koi; a spruce film made of a csepxnvodnik equipped with contact layers and an absorbing film. The sensing element of the bolometer is made in the form of a superconducting aluminum film deposited on a sapphire substrate. The substrate is fixed to the heat sink unit using nylon threads. The heat-sensitive aluminum film is provided with contact layers of a superconducting indium film. An absorbing film of normal bismuth metal is deposited on the opposite side of the substrate. The radiation is mainly absorbed by the absorbing film, since the superconducting film is much smaller in area than the first film. This allows the use of thicker superconducting films as a temperature sensor, which have a higher temperature coefficient of resistance and provide greater volt-watt sensitivity and detection ability. An automatic control system is used to stabilize the temperature of the bolometer. A disadvantage of the known bolometers is the instability of sensitivity due to the narrowness of the superconducting transition and the presence of temperature fluctuations in the cryostat. Automatic temperature control using a wire heater mounted on a heat sink does not always provide the necessary accuracy of stabilization due to the inertia of the heater. The thermal inertia of the wire heater does not compensate for the high frequency components of the temperature variations. The purpose of the invention is to increase accuracy and extend the stabilization frequency range of the volt-watt sensitivity of the bolometer. The goal is achieved that, in a bolometer with an isolated target, containing a dielectric substrate on which a heat-sensitive film of a superconductor is provided, provided with contact layers, and an absorbing film, contact layers are deposited on the absorbing film. The drawing shows a diagram of a bolometer with a selected target, General view. The bolometer contains a heat-sensitive superconducting film 1. of which is deposited on a dielectric substrate 2. On the other hand, an absorbing film of 3 m3 of metal is deposited on the substrate. Thermal sensitivity 8 iT8 Flax and absorbing films are provided with contact layers 4, 5, 6 and 7, respectively. The conductive bushings are connected to the contact layers 8. The substrate is suspended on a massive heat-absorbing block 9 using kapron threads 10. The bolometer works as follows, It is cooled to the temperature corresponding to the middle of the superconducting transition of the heat-sensitive film 1. The measured radiation absorbed by the film 3 heats the entire sensitive element. As a result, the resistance of the film 1 changes, which is recorded by a measuring device connected to the bolometer via contacts 4 and 5. Due to the presence of contacts on the absorbing film 3, it can be used as a bolometer heater. Through contacts b and 7, the film 3 is included in the system for automatically controlling the operating temperature of the bolometer. When the temperature deviates from the predetermined electric current S of the film 3 - the heater - it changes so that the generated Joule heat compensates for the temperature to leave the preset level. A heater in the form of a thin film that has thermal contact with the same substrate, on which thermo

SU2588535 1978-03-07 1978-03-07 Bolometer with isolated target RU704328C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU2588535 RU704328C (en) 1978-03-07 1978-03-07 Bolometer with isolated target

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU2588535 RU704328C (en) 1978-03-07 1978-03-07 Bolometer with isolated target

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU704328C true RU704328C (en) 1993-11-30

Family

ID=20752728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU2588535 RU704328C (en) 1978-03-07 1978-03-07 Bolometer with isolated target

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU704328C (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Clarke et al. Superconductive bolometers for submillimeter wavelengths
US4853538A (en) Radiation detector arrangements and methods
KR100628283B1 (en) Infrared sensor stabilisable in temperature, and infrared thermometer with a sensor of this type
US5171733A (en) Antenna-coupled high Tc superconducting microbolometer
US3103587A (en) Self-cooled infrared detection cell
US3309881A (en) Black body radiation source
JPS6175235A (en) Dew point detector
Griffin et al. The influence of background power on the performance of an ideal bolometer
RU704328C (en) Bolometer with isolated target
US3621258A (en) Peltier-controlled bolometer temperature reference technique
US4935626A (en) Broadband superconducting detector having a thermally isolated sensing element
JPH09264792A (en) Non-contact temperature sensor
JP3303786B2 (en) Bolometer type infrared sensor
Baliga et al. Sputtered film thermistor IR detectors
US3427882A (en) Contact-free temperature-sensing device
Zerov et al. Calculational modelling of the main characteristics of an uncooled linear microbolometer array
US4894542A (en) Broadband superconducting detector
JPS60107117A (en) Thermostatic device
Chanin et al. Low heat capacity He3-cooled bolometers of differentiated structure
SU529657A1 (en) Immersion bolometer
RU1448833C (en) Barretter
SU417695A1 (en)
KR100395618B1 (en) Thermopile sensor having a temperature revision function
SU682772A1 (en) Apparatus for measuring flux of radiation energy
Hulbert et al. The Superconducting Bolometer as a Detector of Thermal Radiation from Low-Temperature Sources