Радиометр

Радиометр представляет собой радиотехнический прибор, предназначенный для измерения радиоизлучения мощности.

Космические тела создают электромагнитное излучение, характеризуемое непрерывным частотным спектром в виде шума, определяемого как случайные по времени и амплитуде всплески электромагнитного поля. Антенна, настраиваемая на определенную частоту, выхватывает из непрерывного спектра сигнала небольшой интервальный отрезок частот, центр этого отрезка есть настраиваемая частота антенны. Затем сигнал отправляется на вход радиометра, где происходит смешивание частоты сигнала и частоты, которая направлена от генератора. При этом создается сочетательное колебание с промежуточной частотой, в основном представляющей собой разность смешиваемых частот. В связи с пропорциональностью амплитуды колебаний промежуточной частоты амплитуде смешиваемых колебаний происходит сохранение модуляции сигнала в колебаниях промежуточной частоты. Сигнал такой частоты увеличивается при помощи усилителя, полоса которого устанавливается как частоты, способные регистрироваться радиометром. Сигнал промежуточной частоты подвергается выпрямлению при помощи детектора, выделяющего постоянную составляющую, и его накопление производится интегрирующим приспособлением со свойственным временем интегрирования.

Затем сигнал отправляется на регистрирующее устройство, в качестве которого может служить самопишущий вольтметр, обеспечивающий регистрацию трансформации регистрируемого сигнала, например, за время движения радиоисточника сквозь диаграмму направленности антенны. Для радиометра характерно рассмотрение рабочей длины волны, чувствительности, определяемой степенью шумов, соответствующей шумовой температуре на входе приемника, полосы усиливаемых частот, времени, за которое производится накопление сигнала. Радиометр употребляется для регистрации величины приращения антенной температуры, являющейся намного ниже температуры шумов, полученных на входе приемника.

В современные радиометры включают малошумные усилители высокой частоты, такие как параметрические усилители, усилители на туннельных диодах, мазеры, способные повышать чувствительность прибора и регистрировать приращение температуры на входе до сотых и тысячных долей.

Прибор относительно поставленной задачи подразделяется на спектральный радиометр, модуляционный радиометр, корреляционный и др.

Спектральный радиометр предназначен для проведения работ по рассмотрению радиоизлучения космических объектов относительно спектральных линий (например, в линиях излучения нейтрального водорода).

Модуляционный радиометр представляет собой модулятор, который поочередно подключает ко входу приемника антенну и ее эквивалент. При помощи модуляционного прибора в соединение с методом синхронного детектирования можно получить слабый полезный модулированный сигнал, который принимается антенной относительно сильного немодулированного шума приемного устройства.

Корреляционный радиометр благодаря коррелятору производит выделение полезного сигнала относительно некоррелированных, а следовательно, не объединенных друг с другом, намного превышающих шумов приемника.

Радиометр-дозиметр создан для нахождения мощности поглощенной дозы ионизирующего излучения, предназначен для выполнения всевозможных исследований дозиметрического и радиометрического контроля окружающей среды, различных установок, также при его помощи производится контроль рабочих мест. Прибор прост, универсален и надежен, относится к категории носимых, обеспечивается блоками детектирования.

Оптический радиометр применяется для определения потока световой энергии, разработан на принципе теплового действия света.

Акустический радиометр используется для определения звукового давления.

Радиометр используется в качестве составной части радиотелескопа, для этого его подключают на выход антенны радиотелескопа.

Радиометр-дозиметр разработан для произведения измерения дозы мощности амбиентной эквивалентной дозы постоянного и импульсивного рентгеновского и гамма-излучения, плотности потока альфа-излучения и бета-излучения, дозы и мощности эквивалентной дозы нейтронного излучения, плотности потока гамма-излучения, потока мощности экспозиционной дозы гамма– излучения в скважинах и жидких средах. Также радиометр-дозиметр используется для нахождения и локализации радиоактивных источников, для создания радиационной съемки местности относительно географических координат с датчиком GPS, применяется и как пересчетное приспособление.