Ro-ràdh, seòrsa cunntaidh fotonlorgaire-foto maoim-sneachda loidhneach
Faodaidh teicneòlas cunntaidh foton comharra foton a mheudachadh gu h-iomlan gus faighinn thairis air fuaim leughaidh innealan dealanach, agus an àireamh de fotonan a chuireas an lorgaire a-mach ann an ùine shònraichte a chlàradh le bhith a’ cleachdadh feartan nàdarra fa leth comharra dealain toraidh an lorgaire fo rèididheachd solais lag, agus fiosrachadh an targaid tomhaiste obrachadh a-mach a rèir luach meatair foton. Gus lorg solais gu math lag a thoirt gu buil, chaidh mòran sheòrsaichean eadar-dhealaichte de dh’ ionnstramaidean le comas lorg foton a sgrùdadh ann an diofar dhùthchannan. Fotodiode maoim-sneachda staid chruaidh (Lorgaire-foto APD) inneal a bhios a’ cleachdadh a’ bhuaidh foto-dealain a-staigh gus comharran solais a lorg. An coimeas ri innealan falamh, tha buannachdan follaiseach aig innealan cruaidh-staid ann an astar freagairt, cunntadh dorchadas, caitheamh cumhachd, meud agus cugallachd raon magnetach, msaa. Tha luchd-saidheans air rannsachadh a dhèanamh stèidhichte air teicneòlas ìomhaighean cunntadh foton APD cruaidh-staid.
Inneal lorgaire-foto APDTha dà mhodh obrach aige ann am modh Geiger (GM) agus modh loidhneach (LM), agus bidh teicneòlas ìomhaighean cunntaidh foton APD gnàthach a’ cleachdadh inneal APD modh Geiger sa mhòr-chuid. Tha cugallachd àrd aig innealan APD modh Geiger aig ìre foton singilte agus astar freagairt àrd de dheichean de nano-diogan gus cruinneas ùine àrd fhaighinn. Ach, tha cuid de dhuilgheadasan aig APD modh Geiger leithid ùine marbh lorgaire, èifeachdas lorg ìosal, crois-fhacal optigeach mòr agus rùn fànais ìosal, agus mar sin tha e duilich an eadar-dhealachadh eadar ìre lorg àrd agus ìre rabhaidh meallta ìosal a bharrachadh. Bidh cunntairean foton stèidhichte air innealan APD HgCdTe àrd-bhuannachd faisg air gun fhuaim ag obair ann am modh loidhneach, chan eil cuingealachaidhean ùine marbh agus crois-labhairt aca, chan eil cuisle iar-bhualaidh aca co-cheangailte ri modh Geiger, chan fheum iad cuairtean cuir às, tha raon fiùghantach ultra-àrd aca, raon freagairt speactram farsaing agus atharrachail, agus faodar an leasachadh gu neo-eisimeileach airson èifeachdas lorg agus ìre cunntaidh meallta. Bidh e a’ fosgladh raon tagraidh ùr de ìomhaighean cunntaidh foton infridhearg, tha e na stiùireadh leasachaidh cudromach airson innealan cunntaidh foton, agus tha cothroman tagraidh farsaing aige ann an amharc reul-eòlais, conaltradh àite saor, ìomhaighean gnìomhach agus fulangach, tracadh iomall agus mar sin air adhart.
Prionnsabal cunntadh foton ann an innealan APD HgCdTe
Faodaidh innealan lorgaire-foto APD stèidhichte air stuthan HgCdTe raon farsaing de thonnan-fada a chòmhdach, agus tha co-èifeachdan ianachaidh dealanan agus thuill gu math eadar-dhealaichte (faic Figear 1 (a)). Tha iad a’ taisbeanadh uidheam iomadachaidh giùlain singilte taobh a-staigh tonn-fada gearraidh de 1.3 ~ 11 µm. Chan eil cha mhòr fuaim cus ann (an coimeas ris an fhactar fuaim cus FSi ~ 2-3 de dh’ innealan Si APD agus FIII-V ~ 4-5 de dh’ innealan teaghlaich III-V (faic Figear 1 (b)), agus mar sin chan eil co-mheas comharra-gu-fuaim nan innealan cha mhòr a’ crìonadh le àrdachadh buannachd, a tha na infridhearg air leth freagarrach).lorgaire-foto maoim-sneachda.
FIG. 1 (a) Ceangal eadar co-mheas co-èifeachd ianachaidh buaidh stuth telluride cadmium mearcair agus pàirt x de Cd; (b) Coimeas eadar factar fuaim cus F innealan APD le siostaman stuthan eadar-dhealaichte
’S e teicneòlas cunntaidh foton teicneòlas ùr a dh’fhaodas comharran optigeach a thoirt a-mach gu didseatach bho fhuaim teirmeach le bhith a’ fuasgladh nan cuislean foto-electron a chaidh a chruthachadh le alorgaire-fotoàs dèidh dhaibh aon foton fhaighinn. Leis gu bheil an comharra solais ìosal nas sgapte san raon ùine, tha an comharra dealain a thig bhon lorgaire nàdarrach agus fa leth cuideachd. A rèir na feart seo de sholas lag, mar as trice bidh teicneòlasan àrdachadh cuisle, eadar-dhealachadh cuisle agus cunntadh didseatach air an cleachdadh gus solas lag a lorg. Tha mòran bhuannachdan aig teicneòlas cunntadh foton an latha an-diugh, leithid co-mheas àrd comharra-gu-fuaim, eadar-dhealachadh àrd, cruinneas tomhais àrd, deagh an-aghaidh drift, deagh sheasmhachd ùine, agus faodaidh e dàta a chuir a-mach chun choimpiutair ann an cruth comharra didseatach airson mion-sgrùdadh agus giullachd às deidh sin, rud nach eil co-ionnan ri dòighean lorg eile. An-dràsta, tha an siostam cunntaidh foton air a chleachdadh gu farsaing ann an raon tomhas gnìomhachais agus lorg solais ìosal, leithid optaig neo-loidhneach, bith-eòlas moileciuil, speactroscopaidh rùn ultra-àrd, fotometry reul-eòlasach, tomhas truailleadh àile, msaa., a tha co-cheangailte ri togail agus lorg comharran solais lag. Chan eil cha mhòr cus fuaim aig lorgaire-sneachda-sneachda cadmium telluride mearcair, mar a bhios an buannachd ag àrdachadh, chan eil an co-mheas comharra-gu-fuaim a’ crìonadh, agus chan eil ùine marbh agus cuingealachadh iar-phuisle ann co-cheangailte ri innealan-sneachda-sneachda Geiger, a tha glè fhreagarrach airson a chleachdadh ann an cunntadh foton, agus 's e stiùireadh leasachaidh cudromach a th' ann airson innealan cunntaidh foton san àm ri teachd.
Àm puist: 14 Faoilleach 2025