Розширення вимірювальних можливостей болометричного давача потужності терагерцових хвиль на основі недорогої та стабільної вимірювальної системи

Анотація

У статті розглядаються результати спільної праці Центральної служби мір та ваг у Республіці Польща та Військової технічної академії у Варшаві в рамках проєкту “Узгодженість вимірювань при вимірюваннях електромагнітної потужності в суб-ТГц діапазоні”. Наведений проєкт реалізовується на основі програми Міністра освіти та науки Республіки Польща “Польська метрологія”. Розглянуто основні проблеми при дослідженнях потужності електромагнітного випромінювання терагерцового діапазону за допомогою болометричного детектора. Описано конструкцію та параметри вимірювальної системи для дослідження потужності електромагнітного випромінювання терагерцового діапазону, що базується на високостабільних вимірювальних перетворювачах. Наведену в статті систему розроблено на основі використання резистивного болометричного детектора, власної продукції підсилювача сигналу та вимірювального перетворювача, що були спроєктовані та реалізовані в Центральній службі мір та ваг у Республіці Польща. Наведено результати метрологічної простежуваності до одиниць SI. Основною проблемою при вимірюваннях із використанням болометричних детекторів у ширших діапазонах є значно малі вихідні сигнали різниці. Цю проблему можна розв’язати за допомогою вискоточних та високостабільних підсилювачів сигналу й вимірювальних перетворювачів. Але наразi вимірювальні перетворювачі для застосування в терагерцовому діапазоні виготовляються з використанням нанотехнологій, що є дуже дорогими. Роботу присвячено розширенню вимірювальних можливостей болометричного детектора на основі високостабільної та недорогої вимірювальної системи в терагерцовому діапазоні. У результаті спільної праці було розроблено й протестовано вимірювальну систему, що характеризується високою стабільністю параметрів і коефіцієнтом підсилення понад 20 000 В/В.