Radiometrejä

Radiometrejä ovat instrumentteja, jotka mittaavat säteilevän energian määrää tai sen intensiteettiä eri aallonpituusalueilla. Ne muuntavat vastaanotetun säteilyn sähköiseksi signaaliksi, joka on yleensä suoraan verrannollinen mitattuun tehoon. Radiometrejä käytetään sekä meteorologiassa ja ilmastotutkimuksessa että kaukokartoituksessa, teollisuudessa ja laboratoriotutkimuksessa.

Lahjoiltaan radiometrejä voi jakaa laajakaistaisiin ja spektriradiometreihin. Laajakaistaiset radiometrit mittaavat kokonaisauringonsäteilyä (esim. pyranometrit) tai taivaan pitkäaaltisen lämmön säteilyä (esim. pyrgeomometrit). Spektriradiometrit mittaavat säteilyn voimakkuutta useilla erillisillä aallonpituuksilla ja tuottavat spektrin tai monokromaattisen kuvan. Lisäksi on bolometrisia radiometrejä, jotka mittaavat tehoa lämpökadun muutoksilla, sekä fotodiodi- ja termopileperusteisia säteilymittareita.

Periaate: säteilevä energia muunnetaan sähköiseksi signaaliksi häviöttömästi tai pienellä häviöllä. Esimerkiksi termopili muodostaa jännitteen saaduista lämpötilamuutoksista, ja sen vahvuus on suoraan verrannollinen vastaanotetun säteilyn tehoon. Eri radiometrejä käytetään erilaisiin mittaus- ja kalibrointitarpeisiin.

Sovellukset: sää- ja ilmastomittaukset, auringonsäteilyn energiataseen arviointi, maa- ja meripintaominaisuuksien derivointi kaukokartoituksessa, sekä laboratorio- ja teollisuuskäytössä esimerkiksi prosessien seurannassa ja laitteistojen kalibroinnissa. Historiallisesti Crookesin radiometri (valonmylly) osoitti säteilyn vaikutuksia, mutta sitä ei pidetä tarkkana mittauslaitteena. Nykyiset radiometrit viimeistelevät kalibroinnin mustan kappaleen standardilähteillä ja kansainvälisten standardien mukaisesti.