Bubuka, tipe cacah fotonliniér longsoran photodetector
Téknologi cacah foton tiasa pinuh ngagedékeun sinyal foton pikeun ngatasi sora maca alat éléktronik, sareng ngarékam jumlah kaluaran foton ku detektor dina sababaraha waktos ku ngagunakeun ciri diskrit alami tina sinyal listrik kaluaran detektor dina irradiasi cahaya anu lemah. , sarta ngitung informasi target diukur nurutkeun nilai méteran foton. Pikeun ngawujudkeun deteksi cahaya anu lemah pisan, seueur jinis instrumen anu gaduh kamampuan deteksi foton parantos diajar di sababaraha nagara. Photodioda longsoran kaayaan padet (APD photodetector) nyaéta alat anu ngagunakeun éfék fotoéléktrik internal pikeun ngadeteksi sinyal cahaya. Dibandingkeun jeung alat vakum, alat solid-state boga kaunggulan atra dina speed respon, count poék, konsumsi kakuatan, volume sarta sensitipitas médan magnét, jsb Élmuwan geus dilumangsungkeun panalungtikan dumasar kana solid-state APD poton téhnologi cacah Imaging.
alat photodetector APDboga mode Geiger (GM) jeung mode linier (LM) dua modus gawe, nu APD photon ayeuna téhnologi cacah Imaging utamana ngagunakeun alat APD mode Geiger. Alat APD mode Geiger gaduh sensitipitas anu luhur dina tingkat foton tunggal sareng laju réspon anu luhur puluhan nanodetik pikeun kéngingkeun akurasi waktos anu luhur. Sanajan kitu, Geiger mode APD boga sababaraha masalah kayaning detektor waktos maot, efisiensi deteksi low, crossword optik badag sarta resolusi spasial low, jadi hese ngaoptimalkeun kontradiksi antara laju deteksi tinggi na low laju alarem palsu. Counter foton dumasar kana alat APD HgCdTe APD anu teu aya sora luhurna beroperasi dina modeu linier, henteu gaduh waktos maot sareng larangan crosstalk, henteu gaduh post-pulse anu aya hubunganana sareng mode Geiger, henteu peryogi sirkuit quench, gaduh rentang dinamis ultra-tinggi, lebar. sarta rentang respon spéktral tunable, sarta bisa bebas dioptimalkeun pikeun efisiensi deteksi jeung laju count palsu. Ieu muka up widang aplikasi anyar tina infra red photon cacah Imaging, mangrupa arah ngembangkeun penting alat cacah foton, sarta boga prospek aplikasi lega dina observasi astronomi, komunikasi spasi bébas, Imaging aktip tur pasip, tracking pinggiran jeung saterusna.
Prinsip cacah foton dina alat APD HgCdTe
Alat photodetector APD dumasar kana bahan HgCdTe bisa nutupan rupa-rupa panjang gelombang, sarta koefisien ionisasi éléktron jeung liang béda pisan (tingali Gambar 1 (a)). Aranjeunna nunjukkeun mékanisme multiplikasi pamawa tunggal dina panjang gelombang cut-off 1.3 ~ 11 µm. Ampir teu aya kaleuwihan noise (dibandingkeun jeung kaleuwihan faktor noise FSi~2-3 alat Si APD jeung FIII-V~4-5 alat kulawarga III-V (tingali Gambar 1 (b)), ku kituna sinyal- ratio to-noise sahiji alat ampir teu turun kalayan ngaronjatna gain, nu mangrupa infra red idéalphotodetector longsoran.
BUAH ARA. 1 (a) Hubungan antara rasio koefisien ionisasi dampak bahan telluride merkuri cadmium jeung komponén x Cd; (b) Babandingan kaleuwihan faktor noise F alat APD kalawan sistem bahan béda
Téknologi cacah foton nyaéta téknologi anyar anu sacara digital tiasa ékstrak sinyal optik tina bising termal ku cara ngarengsekeun pulsa fotoéléktron anu dihasilkeun ku apotodetektorsanggeus narima foton tunggal. Kusabab sinyal cahaya remen langkung sumebar dina domain waktos, kaluaran sinyal listrik ku detektor ogé alami sareng diskrit. Numutkeun karakteristik cahaya lemah ieu, amplifikasi pulsa, diskriminasi pulsa sareng téknik cacah digital biasana dianggo pikeun ngadeteksi cahaya anu lemah pisan. Téknologi cacah foton modéren ngagaduhan seueur kaunggulan, sapertos rasio sinyal-to-noise anu luhur, diskriminasi anu luhur, akurasi pangukuran anu luhur, anti drift anu saé, stabilitas waktos anu saé, sareng tiasa ngaluarkeun data kana komputer dina bentuk sinyal digital pikeun analisa salajengna. jeung ngolah, nu unmatched ku métode deteksi séjén. Ayeuna, sistem cacah foton geus loba dipaké dina widang pangukuran industri jeung deteksi low-cahaya, kayaning élmu optik nonlinier, biologi molekular, spéktroskopi resolusi ultra-luhur, photometry astronomi, pangukuran polusi atmosfir, jeung sajabana, nu patali. pikeun akuisisi sareng deteksi sinyal cahaya anu lemah. The raksa cadmium telluride longsoran photodetector boga ampir euweuh kaleuwihan noise, sakumaha gain naek, rasio sinyal-to-noise teu buruk, sarta euweuh waktu maot sarta larangan post-pulsa patali jeung alat longsoran Geiger, nu cocog pisan pikeun aplikasi dina cacah foton, tur mangrupakeun arah ngembangkeun penting alat cacah foton dina mangsa nu bakal datang.
waktos pos: Jan-14-2025