Действие сенсора, работающего в очень широком диапазоне температур, основано на эффекте расщепления луча в кристалле.

Датчик-термометр стал результатом работы британских исследователей, возглавляемых профессорами Пэм Томас (Уорикский университет) и Майком Глейзером (Оксфордский университет). Он представляет собой кристаллическую структуру из танталата лития, которая способна расщеплять луч света на две составляющие.

Этот феномен, получивший название «двойное лучепреломление», может пригодиться при измерении температуры: свойства преломления напрямую зависят от того, насколько горяч или холоден кристалл. Теоретически можно откалибровать кристалл, чтобы он служил высокоточным сенсором, но на практике незначительная вибрация (например, от работающего оборудования) может нарушить эту гармонию.

Поэтому исследователи видоизменили кристалл так, чтобы в нормальном состоянии он был изотропным (с одинаковыми физическими свойствами по всему объёму), но при малейшем изменении температуры переходил в анизотропное состояние и начинал расщеплять луч. В таком виде датчик нечувствителен к вибрации и, кроме того, относительно дешёв в производстве.

Получившееся приспособление, названное Zero-Birefringence Optical Temperature Sensor (Z-BotS), измеряет температуру в диапазоне от –120 ˚С до 680 ˚С с точностью до тысячных долей градуса. Снимать показания можно, направив на него световой луч и определив степень его преломления.

Преимуществом устройства является возможность его применения там, где сильное электромагнитное поле, радиочастоты или высокое напряжение помогут помешать нормальной работе сенсоров другого типа, отмечает г-жа Томас. Её коллега добавляет, что источник света и вспомогательную электронику можно разместить на значительном удалении от кристалла, благодаря чему его можно использовать в опасных для человека средах.

Копаст: compulenta.ru