Ifihan, photon kika iruPCOn photodetector laini
Imọ-ẹrọ kika Photon le mu ifihan agbara photon pọ si ni kikun lati bori ariwo kika ti awọn ẹrọ itanna, ati ṣe igbasilẹ nọmba awọn abajade photon nipasẹ aṣawari ni akoko kan nipa lilo awọn abuda ọtọtọ adayeba ti ifihan ifihan itanna ti oluwari labẹ itanna ina alailagbara. , ki o si ṣe iṣiro alaye ti ibi-afẹde ti a wọn ni ibamu si iye ti mita photon. Lati le mọ wiwa ina alailagbara pupọ, ọpọlọpọ awọn iru ohun elo ti o ni agbara wiwa photon ni a ti ṣe iwadi ni ọpọlọpọ awọn orilẹ-ede. Avalanche photodiode ipinle ti o lagbara (APD photodetector) jẹ ẹrọ ti o nlo ipa fọtoelectric inu lati ṣawari awọn ifihan agbara ina. Ti a bawe pẹlu awọn ẹrọ igbale, awọn ẹrọ ipinlẹ ti o lagbara ni awọn anfani ti o han gbangba ni iyara idahun, kika dudu, agbara agbara, iwọn didun ati ifamọra aaye oofa, bbl Awọn onimo ijinlẹ sayensi ti ṣe iwadii ti o da lori imọ-ẹrọ aworan APD ti o lagbara-ipinle.
APD photodetector ẹrọni o ni Geiger mode (GM) ati laini mode (LM) meji ṣiṣẹ ipa, lọwọlọwọ APD photon kika aworan ọna ẹrọ nipataki nlo Geiger mode APD ẹrọ. Awọn ẹrọ APD ipo Geiger ni ifamọ giga ni ipele ti photon ẹyọkan ati iyara esi giga ti mewa ti nanoseconds lati gba deede akoko giga. Bibẹẹkọ, ipo Geiger APD ni diẹ ninu awọn iṣoro bii akoko ti o ku oluwari, ṣiṣe wiwa kekere, ọrọ agbekọja opiti nla ati ipinnu aye kekere, nitorinaa o nira lati mu ilodi si laarin iwọn wiwa giga ati oṣuwọn itaniji eke kekere. Awọn iṣiro Photon ti o da lori awọn ohun elo HgCdTe APD ti o ga ti ko ni ariwo ti n ṣiṣẹ ni ipo laini, ko ni akoko ti o ku ati awọn ihamọ crosstalk, ko ni pulse post-pulse ti o ni nkan ṣe pẹlu ipo Geiger, ko nilo awọn iyika parun, ni iwọn agbara-giga giga, jakejado. ati sakani esi iwoye ti o ṣee ṣe, ati pe o le jẹ iṣapeye ni ominira fun ṣiṣe wiwa ati oṣuwọn kika eke. O ṣii aaye ohun elo tuntun ti aworan kika infurarẹdi infurarẹẹdi, jẹ itọsọna idagbasoke pataki ti awọn ẹrọ kika photon, ati pe o ni awọn ireti ohun elo gbooro ni akiyesi astronomical, ibaraẹnisọrọ aaye ọfẹ, aworan ti nṣiṣe lọwọ ati palolo, ipasẹ omioto ati bẹbẹ lọ.
Ilana ti kika photon ninu awọn ẹrọ HgCdTe APD
Awọn ẹrọ olutọpa APD ti o da lori awọn ohun elo HgCdTe le bo ọpọlọpọ awọn gigun gigun, ati awọn iye-iye ionization ti awọn elekitironi ati awọn iho yatọ pupọ (wo Nọmba 1 (a)). Wọn ṣe afihan ẹrọ isodipupo ti ngbe ẹyọkan laarin gigun igbi-pipa ti 1.3 ~ 11 µm. Ko si ariwo ti o pọ ju (fiwera pẹlu ipin ariwo ti o pọju FSi ~ 2-3 ti awọn ẹrọ Si APD ati FIII-V ~ 4-5 ti awọn ẹrọ idile III-V (wo Nọmba 1 (b)), ki ifihan agbara- ipin-ariwo ti awọn ẹrọ fere ko ni kọ silẹ pẹlu ilosoke ti ere, eyiti o jẹ infurarẹẹdi ti o dara julọavalanche photodetector.
EEYA. 1 (a) Ibaṣepọ laarin ipin olùsọdipúpọ ionization ikolu ti ohun elo mercury cadmium telluride ati paati x ti Cd; (b) Afiwera ti excess ariwo ifosiwewe F ti APD awọn ẹrọ pẹlu o yatọ si ohun elo awọn ọna šiše
Imọ-ẹrọ kika Photon jẹ imọ-ẹrọ tuntun ti o le ṣe oni nọmba jade awọn ifihan agbara opiti lati ariwo gbigbona nipasẹ didasilẹ awọn iṣọn fọtoelectron ti ipilẹṣẹ nipasẹ aolutayolẹhin gbigba kan nikan photon. Niwọn igba ti ifihan ina kekere ti tuka diẹ sii ni agbegbe akoko, ifihan ifihan itanna nipasẹ aṣawari tun jẹ adayeba ati ọtọtọ. Ni ibamu si abuda yii ti ina alailagbara, imudara pulse, iyasoto pulse ati awọn imọ-ẹrọ kika oni-nọmba ni a maa n lo lati rii ina alailagbara pupọ. Imọ-ẹrọ kika photon ode oni ni ọpọlọpọ awọn anfani, gẹgẹ bi ipin ifihan agbara-si-ariwo, iyasoto giga, iṣedede wiwọn giga, ilodisi ti o dara, iduroṣinṣin akoko to dara, ati pe o le gbejade data si kọnputa ni irisi ifihan agbara oni-nọmba fun itupalẹ atẹle. ati sisẹ, eyiti ko ni ibamu nipasẹ awọn ọna wiwa miiran. Ni lọwọlọwọ, eto kika photon ti ni lilo pupọ ni aaye ti wiwọn ile-iṣẹ ati wiwa ina kekere, gẹgẹbi awọn opiti ti kii ṣe oju-aye, isedale molikula, spectroscopy ti o ga ti o ga julọ, photometry astronomical, wiwọn idoti oju aye, ati bẹbẹ lọ, eyiti o ni ibatan. si gbigba ati wiwa awọn ifihan agbara ina alailagbara. Makiuri cadmium telluride avalanche photodetector ko ni ariwo ti o pọju, bi ere ti n pọ si, ipin ifihan-si-ariwo ko bajẹ, ati pe ko si akoko ti o ku ati ihamọ lẹhin-pulse ti o ni ibatan si awọn ẹrọ Geiger avalanche, eyiti o dara julọ fun ohun elo ni kika fọto, ati pe o jẹ itọsọna idagbasoke pataki ti awọn ẹrọ kika fọto ni ọjọ iwaju.
Akoko ifiweranṣẹ: Jan-14-2025