Пірометрія оптична - фізична енциклопедія

високотемпературної надпровідності
Високотемпературні надпровідники були відкриті 18 років тому, але до цього дня залишаються загадкою. Керамічні матеріали на основі оксиду міді проводять електричний струм без втрат при набагато більш високій температурі, ніж звичайні надпровідники, яка, втім, набагато нижча за кімнатну. Далі.

Пірометри ОПТИЧНА (від грец. Руr - вогонь і metreo - вимірюю) - сукупність оптичних (безконтактних) методів вимірювання темп-ри. Майже всі оптич. методи засновані на вимірі інтенсивності теплового випромінювання (інколи - поглинання) тіл. Інтенсивність теплового випромінювання різко зменшується зі зменшенням теми-ри Т тіл, тому методи П. о. застосовують для виміру відносно високих темп-р. При Т 1000 ° С вони грають другорядну роль, але при Т> 1000 ° С стають основними, а при Т> 3000 ° С - практично єдності. методами вимірювання Т. Це пов'язано з тим, що методи П. о. не вимагають контакту датчика виміряє. приладу з тілом, темп-pa к-якого вимірюється. Методами П. о. в промисл. і лаб. умовах визначають темп-р у в печах і ін. нагреват. установках, темп-ру розплавлені. металів і виробів з них (прокату і т. п.), темп-ру пламен, нагрітих газів, плазми. Осн. умова застосовності методів П. о. - випромінювання тіла має бути тепловим, т. Е. Підкорятися Кирхгофа закону випромінювання. Тверді тіла і рідини при високих темп-pax зазвичай задовольняють цій вимозі, у разі ж газів і плазми необхідна спец. перевірка його виконання. Так, випромінювання однорідного шару плазми підкоряється закону Кирхгофа, якщо розподілу молекул, атомів, іонів і електронів плазми за швидкостями відповідають Максвелла розподілу. населеності збуджених рівнів - з розподілом Больцмана (див. Больцмана статистика), а дисоціація молекул і іонізація атомів визначаються законом діючих мас, причому в усі ці співвідношення входить одне і те ж значення Т. Такий стан плазми зв. термічно рівноважним. Інтенсивність випромінювання однорідної рівноважної плазми однозначно визначається її хім. складом, тиском, атомними константами і рівноважною температурою. Якщо плазма неоднорідна, то навіть в умовах тримаючи. рівноваги її безпосередньо спостережуване випромінювання не підкоряється закону Кирхгофа. В цьому випадку необхідно спец. прийомами визначити локальні інтенсивності випромінювання. Методи П. о. плазми різноманітні і складні, вони є складовою частиною діагностики плазми. Навпаки, для твердих тіл і рідин, спектр випромінювання яких брало найчастіше суцільний, методи П. о. досить прості. В цьому випадку вимір темп-ри здійснюють пірометрами, дія яких брало засноване на застосуванні законів випромінювання абсолютно чорного тіла. Зазвичай в досліджуваному тілі виточують порожнину з невеликим вихідним отвором. Порожнина по відношенню до потрапляє в неї випромінювання володіє коеф. поглинання, близьким до одиниці (т. е. по оптич. властивостям вона близька до абсолютно чорного тіла).
Наїб. універсальні методи П. о. осн. на вимірі інтенсивності спектральних ліній. Вони забезпечують макс. точність, якщо відомі ймовірність відповідного квантового переходу і концентрація атомів даного сорту. Якщо ж концентрація атомів не відома з достатньою точністю, то застосовують метод відносить. інтенсивності, в к-ром темп-ри обчислюють по відношенню інтенсивностей двох або неск. спектральних ліній.
В ін. Групі методів П. о. темп-pa визначається за формою або ширині спектральних ліній, к-які залежать від темп-ри або безпосередньо (доплеровское розширення спектральних ліній), або побічно (відповідно до Штарка ефектом і залежністю щільності плазми від темп-ри). У деяких методах Т визначають по абс. або відносить. інтенсивності суцільного спектру ( «континууму»). Особливе значення мають методи вимірювання Т по спектру розсіяного плазмою випромінювання лазера, що дозволяють досліджувати неоднорідну плазму. До недоліків П. слід віднести трудомісткість вимірів, складність інтерпретації результатів, невисоку точність (наприклад, похибки вимірювань температури плазми в кращому випадку становлять 3-10%).

Літ .: Рибо Г. Оптична пірометрія. пер. з франц. М. - Л. 1934; Оптична пірометрія плазми, пров. з англ. М. 1960; Гордо в А. Н. Основи пірометрії, 2 видавництва. М. тисячу дев'ятсот сімдесят один.