Ro-ràdh, seòrsa cunntais photonLorgaire dhealbhan sreathach maoim-slèibhe
Faodaidh teicneòlas cunntais photon an comharra photon àrdachadh gu h-iomlan gus faighinn thairis air fuaim leughaidh innealan dealanach, agus an àireamh de thoraidhean photons leis an lorgaire a chlàradh ann an ùine sònraichte le bhith a ’cleachdadh feartan sònraichte nàdarra comharra dealain toradh an lorgaire fo irradiation solais lag , agus obrachadh a-mach fiosrachadh an targaid tomhaiste a rèir luach a’ mheatair photon. Gus lorg solais fìor lag a thoirt gu buil, chaidh mòran de dhiofar sheòrsaichean ionnstramaidean le comas lorg photon a sgrùdadh ann an diofar dhùthchannan. Photodiode maoim-sneachda stàite cruaidh (Luchdaich a-nuas lorgaire dhealbhan APD) na inneal a bhios a’ cleachdadh a’ bhuaidh photoelectric a-staigh gus comharran solais a lorg. An coimeas ri innealan falamh, tha buannachdan follaiseach aig innealan stàite cruaidh a thaobh astar freagairt, cunntadh dorcha, caitheamh cumhachd, tomhas-lìonaidh agus cugallachd raon magnetach, msaa. Tha luchd-saidheans air rannsachadh a dhèanamh stèidhichte air teicneòlas ìomhaighean cunntais photon stàite cruaidh APD.
APD inneal photodetectorle modh Geiger (GM) agus modh sreathach (LM) dà dhòigh obrach, tha an teicneòlas ìomhaighean cunntais photon APD gnàthach gu ìre mhòr a’ cleachdadh inneal APD modh Geiger. Tha mothachadh àrd aig innealan APD modh Geiger aig ìre aon photon agus astar freagairt àrd deichean de nanoseconds gus cruinneas àrd-ùine fhaighinn. Ach, tha cuid de dhuilgheadasan aig modh Geiger APD leithid ùine marbh lorgaire, èifeachdas lorg ìosal, crois-fhacal optigeach mòr agus fuasgladh spàsail ìosal, agus mar sin tha e duilich an contrarrachd eadar ìre lorgaidh àrd agus ìre rabhaidh meallta ìosal a bharrachadh. Bidh cunntairean photon stèidhichte air innealan HgCdTe APD àrd-bhuannachd gun fhuaim ag obair ann am modh sreathach, chan eil ùine marbh agus cuingealachaidhean crosstalk aca, chan eil post-pulse co-cheangailte ri modh Geiger, chan eil feum air cuairtean quench, tha raon fiùghantach ultra-àrd aca, farsaing agus raon freagairt speactra tunable, agus faodar a bharrachadh gu neo-eisimeileach airson èifeachdas lorgaidh agus ìre cunntais meallta. Bidh e a’ fosgladh raon tagraidh ùr de dhealbhan cunntais foton fo-dhearg, tha e na stiùireadh leasachaidh cudromach air innealan cunntais photon, agus tha dùilean tagraidh farsaing aige ann an amharc speurail, conaltradh àite an-asgaidh, ìomhaighean gnìomhach is fulangach, lorg iomall agus mar sin air adhart.
Prionnsabal cunntadh photon ann an innealan HgCdTe APD
Faodaidh innealan photodetector APD stèidhichte air stuthan HgCdTe a bhith a’ còmhdach raon farsaing de thonnan, agus tha na co-èifeachdan ionization de eleactronan agus tuill gu math eadar-dhealaichte (faic Figear 1 (a)). Bidh iad a’ taisbeanadh aon inneal iomadachaidh giùlan taobh a-staigh an tonn gearraidh de 1.3 ~ 11 µm. Cha mhòr nach eil cus fuaim ann (an coimeas ris a’ bhàillidh fuaim cus FSi ~ 2-3 de dh’ innealan Si APD agus FIII-V ~ 4-5 de innealan teaghlaich III-V (faic Figear 1 (b)), gus am bi an comharra- Cha mhòr nach eil co-mheas gu fuaim nan innealan a’ crìonadh leis an àrdachadh ann am buannachd, a tha na fhìor infridhearglorgaire dhealbhan-camara.
FIG. 1 (a) An dàimh eadar an co-mheas co-èifeachd ionization buaidh de stuth cadmium telluride airgead-beò agus pàirt x de Cd; (b) Coimeas eadar factar cus fuaim F de dh’ innealan APD le diofar shiostaman stuthan
Is e teicneòlas ùr a th’ ann an teicneòlas cunntais photon as urrainn comharran optigeach a thoirt a-mach à fuaim teirmeach le bhith a’ fuasgladh na buillean photoelectron a thig bho alorgaire dealbhàs deidh dha aon photon fhaighinn. Leis gu bheil an comharra solas ìosal nas sgaoilte san raon ùine, tha toradh comharran dealain leis an lorgaire cuideachd nàdarrach agus air leth. A rèir a’ ghnè seo de sholas lag, mar as trice bithear a’ cleachdadh àrdachadh cuisle, leth-bhreith cuisle agus dòighean cunntais didseatach gus solas fìor lag a lorg. Tha mòran bhuannachdan aig teicneòlas cunntais photon an latha an-diugh, leithid co-mheas àrd comharra-gu-fuaim, leth-bhreith àrd, cruinneas tomhais àrd, deagh fhrith-drift, seasmhachd ùine mhath, agus faodaidh e dàta a chuir a-mach chun choimpiutair ann an cruth comharra didseatach airson mion-sgrùdadh às deidh sin. agus giollachd, nach eil coltach ri dòighean lorg eile. Aig an àm seo, chaidh an siostam cunntais photon a chleachdadh gu farsaing ann an raon tomhais gnìomhachais agus lorg solas ìosal, leithid optics nonlinear, bith-eòlas moileciuil, speactroscopaidh àrd-rèiteachaidh, photometry speurail, tomhas truailleadh àile, msaa, a tha co-cheangailte. gu bhith a’ faighinn agus a’ lorg comharran solais lag. Cha mhòr nach eil cus fuaim aig photodetector mercury cadmium telluride avalanche, mar a tha a ’bhuannachd a’ dol am meud, chan eil an co-mheas comharra-gu-fuaim a ’crìonadh, agus chan eil ùine marbh agus cuingealachadh post-pulse co-cheangailte ri innealan maoim-sneachda Geiger, a tha gu math freagarrach airson tagradh ann an cunntadh photon, agus tha e na stiùireadh leasachaidh cudromach air innealan cunntais photon san àm ri teachd.
Ùine puist: Faoilleach 14-2025