Pambuka, jinis photon countinglinear longsor photodetector
Teknologi pancacahan foton kanthi lengkap bisa nggedhekake sinyal foton kanggo ngatasi gangguan maca piranti elektronik, lan ngrekam jumlah output foton dening detektor ing wektu tartamtu kanthi nggunakake karakteristik diskrit alami saka sinyal listrik output detektor ing iradiasi cahya sing lemah, lan ngetung informasi target sing diukur miturut nilai meter foton. Kanggo mujudake deteksi cahya sing banget banget, macem-macem jinis instrumen kanthi kemampuan deteksi foton wis diteliti ing macem-macem negara. Photodiode longsoran solid state (APD photodetector) minangka piranti sing nggunakake efek fotoelektrik internal kanggo ndeteksi sinyal cahya. Dibandhingake karo piranti vakum, piranti solid-state duwe kaluwihan sing jelas ing kacepetan respon, count peteng, konsumsi daya, volume lan sensitivitas medan magnet, lan sapiturute.
piranti APD photodetectorwis mode Geiger (GM) lan mode linear (LM) loro mode apa, saiki APD photon pancacahan teknologi imaging utamané nggunakake piranti APD mode Geiger. Piranti APD mode Geiger nduweni sensitivitas dhuwur ing tingkat foton tunggal lan kecepatan respon dhuwur puluhan nanodetik kanggo entuk akurasi wektu sing dhuwur. Nanging, APD mode Geiger duwe sawetara masalah kayata wektu mati detector, efisiensi deteksi kurang, silang optik gedhe lan résolusi spasial kurang, dadi angel kanggo ngoptimalake kontradiksi antarane tingkat deteksi dhuwur lan tingkat weker palsu kurang. Photon counters adhedhasar piranti HgCdTe APD dhuwur-gain cedhak-noiseless operate ing mode linear, ora duwe wektu mati lan watesan crosstalk, ora duwe post-pulsa sing digandhengake karo mode Geiger, ora mbutuhake sirkuit quench, duwe sawetara dinamis Ultra-dhuwur, sawetara respon spektral sudhut lan tunable, lan bisa independen optimized kanggo efficiency deteksi lan tingkat count palsu. Mbukak lapangan aplikasi anyar saka infrared photon pancacahan imaging, minangka arah pembangunan penting saka piranti pancacahan foton, lan wis prospek aplikasi amba ing pengamatan astronomi, komunikasi papan free, imaging aktif lan pasif, nelusuri pinggiran lan ing.
Prinsip ngitung foton ing piranti APD HgCdTe
Piranti photodetector APD adhedhasar bahan HgCdTe bisa nutupi sawetara saka sudhut dawa gelombang, lan koefisien ionisasi elektron lan bolongan beda banget (pirsani Figure 1 (a)). Padha nuduhake mekanisme multiplikasi operator tunggal ing dawa gelombang cut-off 1.3 ~ 11 µm. Ana meh ora keluwihan gangguan (dibandhingake karo keluwihan faktor gangguan FSi ~ 2-3 saka piranti Si APD lan FIII-V ~ 4-5 saka III-V piranti kulawarga (pirsani Figure 1 (b)), supaya rasio sinyal-kanggo-gangguan piranti meh ora nolak karo Tambah gain, kang infrared becik.detektor foto longsor.
Gbr. 1 (a) Hubungan antarane rasio koefisien ionisasi impact saka bahan telluride kadmium merkuri lan komponen x saka Cd; (b) Perbandingan faktor gangguan keluwihan F piranti APD karo sistem material sing beda
Teknologi ngitung foton minangka teknologi anyar sing bisa ngekstrak sinyal optik kanthi digital saka gangguan termal kanthi ngrampungake pulsa fotoelektron sing diasilake deningdetektor fotosawise nampa foton siji. Wiwit sinyal kurang cahya luwih kasebar ing domain wektu, output sinyal listrik dening detektor uga alam lan diskrèt. Miturut karakteristik cahya sing ringkih iki, amplifikasi pulsa, diskriminasi pulsa lan teknik ngitung digital biasane digunakake kanggo ndeteksi cahya sing banget banget. Teknologi pancacahan foton modern nduweni akeh kaluwihan, kayata rasio sinyal-kanggo-noise sing dhuwur, diskriminasi dhuwur, akurasi pangukuran sing dhuwur, anti-drift sing apik, stabilitas wektu sing apik, lan bisa ngasilake data menyang komputer kanthi bentuk sinyal digital kanggo analisis lan pangolahan sakteruse, sing ora bisa ditandingi dening metode deteksi liyane. Saiki, sistem pancacahan foton wis akeh digunakake ing bidang pangukuran industri lan deteksi kurang cahya, kayata optik nonlinear, biologi molekuler, spektroskopi resolusi ultra-dhuwur, fotometri astronomi, pangukuran polusi atmosfer, lan sapiturute, sing ana gandhengane karo akuisisi lan deteksi sinyal cahya sing ringkih. Mercury cadmium telluride longsor photodetector wis meh ora keluwihan gangguan, minangka gain mundhak, rasio sinyal-kanggo-gangguan ora bosok, lan ora ana wektu mati lan watesan post-pulsa related kanggo piranti longsor Geiger, kang cocok banget kanggo aplikasi ing pancacahan foton, lan minangka arah pembangunan penting saka piranti pancacahan foton ing mangsa.
Wektu kirim: Jan-14-2025