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              液氦型Bolometer

                      所有復合式硅Bolometer系統都安裝在IRLabs的帶液氮冷卻防熱輻射屏的HDL-5型液氦杜瓦中,典型液氦保持時間(4.2K)超過20小時,在1.6K工作時保持時間達10小時。Bolometer探測器帶一個錐狀紅外光收集器、真空密封的楔形窗口、視場隔熱板和低噪聲電子線路等。

                      Bolometer系統既可裝備單個紅外短波長濾波器,也可容納兩個或三個位置手動式低溫轉輪,遠紅外帶通濾波器系列產品(10μm -285μm)供用戶選擇。提供個性化定制系統,如更長液氦保持時間、增加工作面高度、安裝雙探測器、轉輪上安裝更多的濾波器等。

               

                 

               

              4.2K通用型Bolometer結構:

               1.  HDL-5型杜瓦

                    液氮消耗:0.045/小時

                  液氦消耗:0.065/小時

                  保溫時間:大于20小時

              2. 收集光線的光錐焦距F# 3.8

              3. 可手動調節兩濾光片位置的轉輪

                 長波帶通濾波器,短波截止波長13微米。

               長波帶通濾波器,短波截止波長100微米。

              4. 高密度白PE窗口

              5. 冷卻一級放大的低噪音前置放大器型號LN-6C。 

               *示意圖中紅色部分可以更換/升級。

               

                       振動對bolometer及附件性能影響很大,輕微的振動例如液氦的汽化都可能會引入噪音。通常使用vanishbolometer內與接頭間的引線粘住固定,以此來消除引線的微噪音。

               

                                       

               

              4.2K通用型Bolometer輻射熱測量計

              4.2K通用型多功能輻射熱測量計由一個4.2K bolometer探測器元件綁定在一個2.5mm的金剛石吸收器上。該輻射測量計的最優工作波長范圍是15μm 2000μm20THz to 150GHz),調制頻率在200400赫茲范圍。

               

              高阻4.2K Bolometer輻射熱測量計

                     該輻射熱測量計配備更低熱導率的探測器,提高了光譜分辨率。這種配置的響應速度較慢,最優調制頻率在200Hz以下,該系統的靈敏度更高,NEP(等效噪音功率)要比通用型4.2K輻射熱測量計低一個數量級。

               

              標準的1.6K Bolometer輻射熱測量計

                     這款輻射熱測量計的光譜響應范圍(15μm 2000μm)與通用型4.2K輻射熱測量計很相似,但是由于探測器的工作溫度更低,靈敏度更高、NEP更低、響應時間更短;此外該款產品的調制頻率可以超過1KHz。

               

              遠紅外1.6K Bolometer輻射熱測量計

                     這款產品專門設計成用來檢測波長比紅外線更長能量更小的信號,在300μm 5mm波段范圍內有良好的性能。與其它三種產品相比,這款產品有著非常低的熱導,便于探測系統用非常長的積分時間來檢測微弱信號,該款產品的最佳調制頻率低于300Hz。

                

              Bolometer 規格與技術參數

               參數

               類型

              熱導

              G(μW/K)

              電阻

              Ro(MΩ)

              電學靈敏度

              SV/W

              噪音等效功率NEP(W/Hz1/2)

              噪音

              Vn(nV/ Hz1/2)

              通用型4.2K

              ~16

              ~10到20

              ~2.4×105

              ~1.2×10-13

              80@80Hz

              高電阻4.2K

              ~4

              ~14

              ~6.1×105

              ~4.3×10-14

              40@80Hz

              標準1.6K

              ~12

              ~77

              ~7.5×105

              ~4.6×10-14

              40@80Hz

              遠紅外1.6K

              ~0.3

              <1000

              ~1.0×107

              ~3.6×10-15

              50@80Hz

               

              InSb熱電子Bolometer

               

              當冷卻至液氦溫度,自由載流子電子的輻射吸收引起的電子平均溫度(T0)高于晶格溫度。電子遷移率與T03/2成比例,該溫度的上升通過電導率的變化反映出來。自由電子有效質量小,能量弛豫時間約10-7s,產生非常靈敏的亞毫米波探測器。探測器使用特殊形狀的高純N-InSb晶體,可與噪聲非常低的前級放大器直接耦合。

               

                            探測器面積(mm): 5

                            探測器支撐藍寶石襯底嵌在一個集成腔里

                             工作溫度4.2K  & 1.5K

                            光譜響應(mm)范圍0.2mm-5mm

                             頻率響應-3dbKHz): 600

                            等效噪音功率:NEP(w/Hz1/2)<8x10-13

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