Russian English
 
Home Contacts

 

Приёмное устройство на основе криогенного полупроводникового болометра   

Приемное устройство предназначено для астрофизических исследований в окнах прозрачности атмосферы в ИК диапазоне спектра на телескопах с относительным отверстием 1:12; 1:20; 1:30 (фокус Несмита БТА). Скомпоновано на базе гелиевого криостата (Рис. 1) с азотным охлаждением экрана. Содержит узел сменных в процессе работы спектральных фильтров (3 – 4), охлаждаемых жидким азотом; турель сменных в процессе работы полевых диафрагм (до 4) и полевое зеркало, охлаждаемые жидким гелием; высокочувствительный полупроводниковый болометр (Рис. 2); малошумящий предварительный усилитель; автономное электропитание.

Характеристики

Спектральный диапазон, мкм 
  5; 8 – 13;18 – 24
Относительное отверстие
   1:12   
  1:20(1:30)
Размер приемной площадки, мм2
    0,4х0,4     
    1х1
Рабочая температура, К   
     1,6
   1,6
Постоянная времени, мс        
     5    
    9
Вольтовая чувствительность (*), В/Вт     
   1,6х106 
  1,0х106
NEP (*), Вт / Гц1/2      
     1,5х10-14
     1,8х10-14
Объём LHe, л    
  1
Объём LN2, л           
  0,8
Время непрерывной работы, ч     
      более 12

                           * значения даны при минимальной рабочей мощности фона

 

Рис. 1            

 

 

 

 

 

 


  Рис. 2

 

 

Неохлаждаемая микроболометрическая линейка мембранного типа

                                
    
   

Предназначена для использования в сканирующих малогабаритных тепловизионных приборах, работающих в диапазоне спектра 8 – 14 мкм при частоте кадра 1¸5 Гц.

 

Характеристики

 

Формат                                                                    65х1

Шаг в линейке, мкм                                                   50

Размер приемной площадки элемента, мкм 2               46х46

Сопротивление элемента, кОм                                   94 – 100

Постоянная времени, мс                                            3 – 4

Вольтовая чувствительность (*), В/Вт                       (1 – 1.5)х104

Обнаружительная способность (*), см·Гц1/2/Вт          (4 – 5)х107

 

* определены по отклику на модулированное с частотой 12,5 Гц излучение модели АЧТ с температурой полости 100°С.

 

 

 

Абсолютный радиометр на основе высокотемпературного сверхпроводникового болометра с электрическим замещением

 

Абсолютный радиометр предназначен для измерений мощности синхротронного излучения в мягком рентгеновском диапазоне спектра. Принцип работы радиометра основан на замещении мощности поглощенного излучения джоулевой мощностью, выделяемой в пленочном нагревателе. Процесс измерения полностью автоматизирован. При использовании активной отрицательной электротепловой обратной связи возможна работа на модулированном потоке.

 

Основные характеристики   

Спектральный диапазон, нм                                     

0,4 - 8

Размер приемной площадки, Ø мм

3

Рабочая температура, К                                         

89 

Постоянная времени, с

0,27

Вольтовая чувствительность, В/Вт          

29

Минимальная измеренная мощность синхротронного излучения, мкВт

3

 

 

 

 

Узел-держатель с болометром: 1 - медный угольник, 2 – элемент теплового фильтра, 3 – чувствительный элемент с Pt нагревателем в виде меандра, 4 - металлизированные кварцевые пластинки, 5 - проволоки подвески, 6 – контактная плата, 7 – элементы крепления съемной диафрагмы.

 

 

Радиометр в штатном корпусе криостата для работы на станции синхротронного излучения ИЯФ СО РАН.

 

Высокотемпературные сверхпроводниковые болометры

 

Разработаны высокотемпературные сверхпроводниковые (ВТСП) болометры двух типов: мембранные болометры и антенные микроболометры, соответственно на ИК и субмиллиметровую области спектра. Резкая температурная зависимость сопротивления в области сверхпроводящего перехода при температуре 80 - 90 К позволяет достигнуть высокой чувствительности. Антенные микроболометры, кроме того, обладают высоким быстродействием. Основными областями применения могут быть Фурье спектроскопия, ИК радиометрия, метрология, тепловидение, космические исследования, диагностика плазмы и лазерного излучения.

В настоящее время в лаборатории разрабатывается субматрица антенных микроболометров с повышенной чувствительностью на субмиллиметровую и миллиметровую область спектра.

 

Основные характеристики

 

GdBaCuO болометр на Si мембране

Антенный YBaCuO микроболометр

Спектральный диапазон, мкм

1 – 20

100 - 1000

Рабочая температура, К

84

84

Размер термочувствительного элемента, мкм2

850х850

1х0,7

Сопротивление элемента, Ом

6400

27

Постоянная времени, мкс

500

0,03

Вольтовая чувствительность, В/Вт

850

1700

NEP, Вт / Гц1/2

2,2х10-11

1,5х10-12

Обнаружительная способность, см·Гц1/2/Вт

3,8х109

1,2х1010