Enkonduko, Photon Counting TypeLineara lavancho -fotodetektilo
Fotona kalkulada teknologio povas plene amplifi la fotonan signalon por venki la legan bruon de elektronikaj aparatoj, kaj registri la nombron da fotonoj eligitaj de la detektilo en certa periodo per uzado de la naturaj diskretaj trajtoj de la elektra signalo de detektilo sub malforta lumradiado, kaj kalkuli la informojn de la mezurita celo laŭ la valoro de la fotono -metro. Por realigi ekstreme malfortan luman detekton, multaj diversaj specoj de instrumentoj kun fotono -detekto -kapablo estis studitaj en diversaj landoj. Solida Ŝtata Avalanga Fotodiodo (APD -fotodetektilo) estas aparato, kiu uzas la internan fotoelektran efikon todetektajn lumajn signalojn. Kompare kun vakuaj aparatoj, solidŝtataj aparatoj havas evidentajn avantaĝojn en responda rapideco, malhela kalkulo, konsumado de potenco, volumeno kaj magneta kampo-sentiveco, ktp. Sciencistoj faris esploradon bazitan sur solid-ŝtata APD-fotono-kalkula teknologio.
APD -fotodetektila aparatoHavas Geiger Mode (GM) kaj Linear Mode (LM) du funkciantajn reĝimojn, la nuna APD -fotono -kalkula bildiga teknologio ĉefe uzas GEIGER MODE APD -aparaton. APD -aparatoj Geiger Mode havas altan sentivecon ĉe la nivelo de ununura fotono kaj alta responda rapideco de dekoj da nanosekundoj por akiri altan precizecon. Tamen, Geiger Mode APD havas iujn problemojn kiel detektila morta tempo, malalta detekto -efikeco, granda optika krucvorto kaj malalta spaca rezolucio, do malfacilas optimumigi la kontraŭdiron inter alta detekto -indico kaj malalta falsa alarma indico. Fotonaj nombriloj bazitaj sur preskaŭ-sen-senmovaj alt-gajnaj HGCDTE-APD-aparatoj funkcias en lineara reĝimo, ne havas mortan tempon kaj interkrutejaj limigoj, ne havas post-pulson asociitan kun Geiger-reĝimo, ne bezonas cirkvitojn, havas ultra-altan dinamikon, larĝan kaj falsan spektran rendimenton, kaj povas esti sendependa optimumigita por detekto por detekto. Ĝi malfermas novan aplikan kampon de infraruĝa fotono -kalkulado, estas grava disvolva direkto de fotono -kalkulaj aparatoj kaj havas larĝajn aplikajn perspektivojn en astronomia observado, libera spaca komunikado, aktiva kaj pasiva bildigo, franda spurado kaj tiel plu.
Principo de fotono -kalkulado en HGCDTE APD -aparatoj
APD -fotodetektilaj aparatoj bazitaj sur HGCDTE -materialoj povas kovri larĝan gamon de ondolongoj, kaj la jonigaj koeficientoj de elektronoj kaj truoj estas tre malsamaj (vidu Figuron 1 (a)). Ili montras ununuran portantan multiplikan mekanismon ene de la fortranĉa ondolongo de 1,3 ~ 11 µm. Estas preskaŭ neniu troa bruo (kompare kun la ekscesa brua faktoro fsi ~ 2-3 de Si Apd-aparatoj kaj FIII-V ~ 4-5 de III-V-familiaj aparatoj (vidu Figuron 1 (b)), tiel ke la signalo-brua rilatumo de la aparatoj preskaŭ ne malpliiĝas kun la kresko de gajno, kiu estas ideala infraruĝaAvalanche Photodetector.
Fig. 1 (a) Rilato inter la efika joniga koeficienta rilatumo de Merkura Kadmio -Tellurida Materialo kaj Komponento X de KD; (b) Komparo de troa brua faktoro F de APD -aparatoj kun malsamaj materialaj sistemoj
Foton -kalkula teknologio estas nova teknologio, kiu povas ciferece ĉerpi optikajn signalojn el termika bruo per solvo de la fotoelektronaj pulsoj generitaj de aFotodetektilopost ricevo de unu fotono. Ĉar la malalt-luma signalo estas pli disvastigita en la tempa domajno, la elektra signala eligo de la detektilo ankaŭ estas natura kaj diskreta. Laŭ ĉi tiu trajto de malforta lumo, pulsa amplifado, pulsa diskriminacio kaj ciferecaj kalkuladaj teknikoj estas kutime uzataj por detekti ekstreme malfortan lumon. Moderna fotono-kalkula teknologio havas multajn avantaĝojn, kiel alta signalo-brua rilatumo, alta diskriminacio, alta mezura precizeco, bona kontraŭ-derivo, bona tempa stabileco, kaj povas eligi datumojn al la komputilo en la formo de cifereca signalo por posta analizo kaj prilaborado, kiu ne kongruas per aliaj detektaj metodoj. Nuntempe, la fotono-kalkula sistemo estis vaste uzata en la kampo de industria mezurado kaj detekto de malpeza lumo, kiel nelinia optiko, molekula biologio, ultra-alta rezolucia spektroskopio, astronomia fotometrio, atmosfera poluado, ktp. La fotodetektilo de Merkuro-Kadmio Telluride Avalanche havas preskaŭ neniun troan bruon, ĉar la gajno pliiĝas, la signalo-brua rilatumo ne kadukiĝas, kaj ne ekzistas morta tempo kaj post-pulsa limigo rilata al Geiger-lavanaj aparatoj, kiu tre taŭgas por aplikiĝo en fotono-kalkulado, kaj estas direkto de disvolviĝo de photonaj kontoj.
Afiŝotempo: Jan-14-2025