Ifihan, photon kika iruPCOn photodetector laini
Imọ-ẹrọ kika Photon le ṣe alekun ifihan agbara photon ni kikun lati bori ariwo kika ti awọn ẹrọ itanna, ati ṣe igbasilẹ nọmba awọn abajade photons nipasẹ aṣawari ni akoko kan nipa lilo awọn abuda ọtọtọ adayeba ti ifihan ifihan itanna ti oluwari labẹ itanna ina alailagbara, ati ṣe iṣiro alaye ti ibi-afẹde ti a ṣe 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 o sunmọ-noiseless n ṣiṣẹ ni ipo laini, ko ni akoko ti o ku ati awọn ihamọ crosstalk, ko ni pulse lẹhin-ọpọlọ ti o ni nkan ṣe pẹlu ipo Geiger, ko nilo awọn iyika ipaniyan, ni sakani agbara-giga giga, iwọn idahun iwoye nla ati tunable, ati pe o le jẹ iṣapeye ni ominira fun ṣiṣe wiwa ati iṣiro 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. O fẹrẹ jẹ pe ko si ariwo ti o pọ ju (fiwera pẹlu ipin ariwo ti o pọ ju FSi ~ 2-3 ti awọn ẹrọ Si APD ati FIII-V ~ 4-5 ti awọn ẹrọ idile III-V (wo Nọmba 1 (b)), nitorinaa ipin ifihan-si-ariwo ti awọn ẹrọ fẹrẹ ko kọ silẹ pẹlu ilosoke ti ere, eyiti o jẹ infurarẹẹdi ti o dara julọ.avalanche 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 afotodetectorlẹhin gbigba kan nikan photon. Niwọn bi 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, išedede wiwọn giga, egboogi-fiseete ti o dara, iduroṣinṣin akoko ti o 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 ori ayelujara, 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 ni o ni fere ko si excess ariwo, bi awọn ere posi, awọn ifihan agbara-si-ariwo ratio ko ni ibajẹ, ati nibẹ ni ko si kú akoko ati post-pulse ihamọ jẹmọ si Geiger owusuwusu awọn ẹrọ, eyi ti o jẹ gidigidi dara fun ohun elo ni photon kika, ati ki o jẹ ẹya pataki idagbasoke itọsọna ti photon kika awọn ẹrọ ni ojo iwaju.
Akoko ifiweranṣẹ: Jan-14-2025