መግቢያ፣ የፎቶን መቁጠር አይነት መስመራዊ አቫላንቼ ፎቶ ዳሳሽ

መግቢያ፣ የፎቶን ቆጠራ አይነትመስመራዊ የበረዶ መንሸራተቻ ፎቶ መመርመሪያ

የፎቶን ቆጠራ ቴክኖሎጂ የኤሌክትሮኒካዊ መሳሪያዎችን የሚነበብ ድምጽ ለማሸነፍ የፎቶን ሲግናልን ሙሉ ለሙሉ በማጉላት እና በተወሰነ ጊዜ ውስጥ የፎቶን ውፅዓት በአርማሪው የሚደርሰውን የፎቶን ውፅዓት በተወሰነ ጊዜ ውስጥ በተፈጥሮ የዲስክሪት ባህሪ በመጠቀም የፈላጊውን ውፅዓት ኤሌክትሪክ ምልክት በደካማ ብርሃን ጨረር ስር በመያዝ የተለካውን ኢላማ መረጃ በፎቶን ሜትር ዋጋ መሰረት ያሰላል። እጅግ በጣም ደካማ የብርሃን ማወቂያን እውን ለማድረግ የፎቶን ማወቂያ አቅም ያላቸው ብዙ አይነት መሳሪያዎች በተለያዩ ሀገራት ተምረዋል። ጠንካራ የበረዶ ሁኔታ ፎቶዲዮድ (APD የፎቶ ዳሳሽ) የብርሃን ምልክቶችን ለማግኘት የውስጥ የፎቶ ኤሌክትሪክ ውጤትን የሚጠቀም መሳሪያ ነው። ከቫክዩም መሳሪያዎች ጋር ሲነፃፀር ጠንካራ-ግዛት መሳሪያዎች በምላሽ ፍጥነት ፣በጨለማ ብዛት ፣በኃይል ፍጆታ ፣በድምጽ መጠን እና በማግኔቲክ ፊልድ ስሜታዊነት ወዘተ ግልፅ ጠቀሜታዎች አሏቸው።ሳይንቲስቶች በጠንካራ ግዛት ኤፒዲ የፎቶን ቆጠራ ኢሜጂንግ ቴክኖሎጂ ላይ የተመሰረቱ ጥናቶችን አድርገዋል።

APD photodetector መሣሪያGeiger mode (GM) እና linear mode (LM) ሁለት የስራ ሁነታዎች አሉት፣ አሁን ያለው APD የፎቶን ቆጠራ ኢሜጂንግ ቴክኖሎጂ በዋናነት የGiger mode APD መሳሪያን ይጠቀማል። የጊገር ሞድ ኤፒዲ መሳሪያዎች በነጠላ ፎቶን ደረጃ ላይ ከፍተኛ ስሜታዊነት እና ከፍተኛ የጊዜ ትክክለኛነትን ለማግኘት በአስር ናኖሴኮንዶች ከፍተኛ ምላሽ አላቸው። ነገር ግን፣ የጊገር ሞድ ኤፒዲ አንዳንድ ችግሮች አሉት ለምሳሌ የመመርመሪያው የሞተ ጊዜ፣ ዝቅተኛ የመለየት ቅልጥፍና፣ ትልቅ የጨረር ቃል እና ዝቅተኛ የቦታ መፍታት፣ ስለዚህ በከፍተኛ የፍተሻ ፍጥነት እና ዝቅተኛ የውሸት ማንቂያ ፍጥነት መካከል ያለውን ቅራኔ ለማመቻቸት አስቸጋሪ ነው። ድምጽ በሌለው ከፍተኛ ትርፍ የኤችጂሲዲቲ ኤፒዲ መሳሪያዎች ላይ የተመሰረቱ የፎቶን ቆጣሪዎች በመስመራዊ ሞድ የሚሰሩ ናቸው ፣ ምንም የሞተ ጊዜ እና የንግግር ገደቦች የላቸውም ፣ ከጂገር ሁነታ ጋር የተቆራኘ የድህረ-ምት ምልክት የሉትም ፣ የ quench circuits አይፈልጉም ፣ እጅግ በጣም ከፍተኛ ተለዋዋጭ ክልል ፣ ሰፊ እና ተስተካክለው የእይታ ምላሽ ክልል አላቸው ፣ እና ለግኝት ቅልጥፍና እና የውሸት ቆጠራ በተናጥል ሊመቻቹ ይችላሉ። የኢንፍራሬድ ፎቶን ቆጠራ ኢሜጂንግ አዲስ አፕሊኬሽን መስክ ይከፍታል፣ የፎቶን ቆጠራ መሳሪያዎች አስፈላጊ የእድገት አቅጣጫ ነው፣ እና በሥነ ፈለክ ምልከታ፣ ነፃ የጠፈር ግንኙነት፣ ንቁ እና ተገብሮ ኢሜጂንግ፣ የፍሬን መከታተያ እና የመሳሰሉት ሰፊ የመተግበሪያ ተስፋዎች አሉት።

በHgCdTe APD መሳሪያዎች ውስጥ የፎቶን ቆጠራ መርህ

በHgCdTe ማቴሪያሎች ላይ የተመሰረቱ የኤፒዲ የፎቶ ዳሳሽ መሳሪያዎች የተለያዩ የሞገድ ርዝመቶችን ሊሸፍኑ ይችላሉ፣ እና የኤሌክትሮኖች እና ቀዳዳዎች ionization coefficients በጣም የተለያዩ ናቸው (ስእል 1 (ሀ ይመልከቱ))። በ 1.3 ~ 11 µm በተቆረጠ የሞገድ ርዝመት ውስጥ አንድ ነጠላ ተሸካሚ የማባዛት ዘዴን ያሳያሉ። ከመጠን ያለፈ ጫጫታ የለም ማለት ይቻላል (ከሲ ኤፒዲ መሳሪያዎች እና FIII-V~4-5 የ III-V ቤተሰብ መሳሪያዎች FSi~2-3 እና III-V ቤተሰብ መሳሪያዎች (ስእል 1 (ለ) ይመልከቱ)) ፣የመሳሪያዎቹ ሲግናል-ወደ-ጫጫታ ሬሾ ከጥቅም መጨመር ጋር ከሞላ ጎደል አይቀንስም ፣ይህም ጥሩ ኢንፍራሬድ ነው።የበረዶ መንሸራተቻ የፎቶ ዳሳሽ.

ምስል 1 (ሀ) በሜርኩሪ ካድሚየም ቴልራይድ ቁሳቁስ እና በሲዲ x አካል መካከል ባለው ተፅእኖ ionization ጥምርታ መካከል ያለው ግንኙነት; (ለ) የ APD መሳሪያዎችን ከመጠን በላይ የድምፅ መጠን F ከተለያዩ የቁስ ስርዓቶች ጋር ማወዳደር

የፎቶን ቆጠራ ቴክኖሎጂ ከሙቀት ጫጫታ የሚመነጩትን የፎቶ ኤሌክትሮን ጥራዞችን በመፍታት የኦፕቲካል ሲግናሎችን በዲጂታል መንገድ ማውጣት የሚችል አዲስ ቴክኖሎጂ ነው።ፎቶ ዳሳሽአንድ ፎቶን ከተቀበለ በኋላ. የአነስተኛ ብርሃን ምልክቱ በጊዜ ጎራ ውስጥ የበለጠ የተበታተነ ስለሆነ በአመልካቹ የኤሌክትሪክ ምልክት ውፅዓት እንዲሁ ተፈጥሯዊ እና የተለየ ነው። በዚህ የደካማ ብርሃን ባህሪ መሰረት፣ የልብ ምት ማጉላት፣ የልብ ምት መድልዎ እና የዲጂታል ቆጠራ ቴክኒኮች አብዛኛውን ጊዜ እጅግ በጣም ደካማ ብርሃንን ለመለየት ያገለግላሉ። ዘመናዊ የፎቶን ቆጠራ ቴክኖሎጂ ብዙ ጥቅሞች አሉት ለምሳሌ ከፍተኛ የሲግናል-ወደ-ጫጫታ ሬሾ, ከፍተኛ መድልዎ, ከፍተኛ የመለኪያ ትክክለኛነት, ጥሩ ፀረ-ተንሸራታች, ጥሩ ጊዜ መረጋጋት እና መረጃን ወደ ኮምፒዩተሩ በዲጂታል ሲግናል መልክ ለቀጣይ ትንተና እና ሂደት ማውጣት ይችላል, ይህም ከሌሎች የፍተሻ ዘዴዎች ጋር ተወዳዳሪ የለውም. በአሁኑ ጊዜ የፎቶን ቆጠራ ስርዓት ደካማ የብርሃን ምልክቶችን ከመግዛት እና ከመለየት ጋር የተያያዙ እንደ ኦፕቲክስ ፣ ሞለኪውላር ባዮሎጂ ፣ ultra-high resolution spectroscopy ፣ astronomical photometry ፣ የከባቢ አየር ብክለት መለካት እና የመሳሰሉት በኢንዱስትሪ የመለኪያ እና ዝቅተኛ ብርሃን ማወቂያ መስክ በሰፊው ጥቅም ላይ ውሏል። የሜርኩሪ ካድሚየም ቴልሪድ አቫላንቼ የፎቶ ዳሳሽ መጠን ምንም ትርፍ የለውም ማለት ይቻላል።