Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.3.Detektorbolometryczny
Zakładając,żemocpromieniowaniagwałtowniesięzmieniaijestopisanaskokiem
jednostkowymP(t)=P
01(t),rozwiązanierównania(1.14)przyjmujeznanąpostać
funkcjieksponencjalnej:
(1.15)
Widealnymprzypadku,gdybydetektorbyłcałkowicieodizolowanytermicznieod
otoczenia,zmianawartościtemperaturybyłabyokreślonarównaniem:
(1.16)
Wartośćtemperatury,aprzeztoiczułośćdetektorabolometrycznegosilniezale-
żyodrezystancjicieplnejR
thd-upływutermicznego,któryspowalniaiogranicza
zmianęwartościtemperaturydetektora.
Radiacyjnarezystancjatermiczna
Radiacyjnywspółczynnikprzejmowaniaciepłah
rmożnałatwooszacowaćnapod-
stawieuproszczonejanalizyradiacyjnejwymianyciepła[1.33].Możnazałożyć,że
emisyjnośćdetektorajestbliskajednościicałaenergiajegopromieniowaniaprze-
nikadootoczenia.Wtakimprzypadkustrumieńmocyprzenoszonydootoczenie
jestopisanyrównaniem:
(1.17)
gdzie:stałaStefana-Boltzmannaσ=5,67051⋅10-8W/(m2⋅K4);T
a-temperatura
otoczenia;T-wartośćśredniatemperaturydetektoraT
diotoczeniaT
a,wK.
Uproszczeniewewzorze(1.17)wynikazfaktu,żewartościtemperaturywyra-
żonesąwkelwinachisąznaczącowiększeniżróżnicaT
d-T
a.Dlatemperatury
detektoraowartościT
d=250C,radiacyjnywspółczynnikprzejmowaniaciepła
wynosih
r≈6W/(m2⋅K).Możnazałożyć,żetylkojednastronadetektoraoddzia-
ływujeradiacyjniezotoczeniem,ponieważdruga(dolnanarys.1.8)jestskiero-
wanawkierunkuzwierciadłaomałejwartościemisyjności.Znającpowierzchnię
detektoramatrycy(np.S
d=17⋅17⋅10-12m2),rezystancjacieplnaizolacji,wyni-
kającazpromieniowania,przyjmujewartośćokreślonąrównaniem:
(1.18)
31
