መግቢያ፣ የፎቶን ቆጠራ አይነት መስመራዊ የአቬላንች ፎቶዲቴክተር

መግቢያ፣ የፎቶን ቆጠራ አይነትሊኒየር አቫላንቼ ፎቶዲቴክተር

የፎቶን ቆጠራ ቴክኖሎጂ የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎችን የንባብ ድምጽ ለማሸነፍ የፎቶን ምልክትን ሙሉ በሙሉ ማጉላት እና በተወሰነ ጊዜ ውስጥ በመመርመሪያው የሚወጣውን የፎቶን ብዛት በደካማ የብርሃን ጨረር ስር ያለውን የመመርመሪያ ውፅዓት የኤሌክትሪክ ምልክት ተፈጥሯዊ ልዩ ባህሪያትን በመጠቀም መመዝገብ እና የተለካውን ኢላማ መረጃ በፎቶን ሜትር እሴት መሠረት ማስላት ይችላል። እጅግ በጣም ደካማ የብርሃን ማወቂያን ለማሳካት፣ በተለያዩ አገሮች ውስጥ የፎቶን ማወቂያ ችሎታ ያላቸው ብዙ የተለያዩ መሳሪያዎች ጥናት ተደርጎባቸዋል። ጠንካራ ሁኔታ አቫላንቼ ፎቶዲዮድ (የኤፒዲ ፎቶዲተር) የብርሃን ምልክቶችን ለመለየት ውስጣዊ የፎቶኤሌክትሪክ ተፅዕኖን የሚጠቀም መሳሪያ ነው። ከቫክዩም መሳሪያዎች ጋር ሲነጻጸር፣ የሶልድ-ስቴት መሳሪያዎች በምላሽ ፍጥነት፣ በጨለማ ቆጠራ፣ በሃይል ፍጆታ፣ በድምጽ እና በመግነጢሳዊ መስክ ስሜታዊነት ወዘተ ግልጽ ጥቅሞች አሏቸው። ሳይንቲስቶች በሶልድ-ስቴት APD ፎቶን ቆጠራ ኢሜጂንግ ቴክኖሎጂ ላይ የተመሠረተ ምርምር አካሂደዋል።

የኤፒዲ ፎቶ ማወቂያ መሳሪያየጂገር ሁነታ (GM) እና መስመራዊ ሁነታ (LM) ሁለት የስራ ሁነታዎች አሉት፣ የአሁኑ የAPD ፎቶን ቆጠራ ምስል ቴክኖሎጂ በዋናነት የጂገር ሁነታ APD መሳሪያን ይጠቀማል። የጂገር ሁነታ APD መሳሪያዎች ከፍተኛ የፊቶን ደረጃ ላይ ከፍተኛ ስሜታዊነት እና ከፍተኛ የጊዜ ትክክለኛነት ለማግኘት በአስር ናኖ ሰከንዶች ከፍተኛ የምላሽ ፍጥነት አላቸው። ሆኖም፣ የጂገር ሁነታ APD እንደ መመርመሪያ የሞተ ጊዜ፣ ዝቅተኛ የማወቂያ ቅልጥፍና፣ ትልቅ የኦፕቲካል መስቀል ቃል እና ዝቅተኛ የቦታ ጥራት ያሉ አንዳንድ ችግሮች አሉት፣ ስለዚህ በከፍተኛ የማወቂያ ፍጥነት እና ዝቅተኛ የውሸት የማንቂያ ፍጥነት መካከል ያለውን ተቃርኖ ማመቻቸት አስቸጋሪ ነው። በድምጽ-አልባ ከፍተኛ-ግኝት HgCdTe APD መሳሪያዎች ላይ የተመሰረቱ የፎቶን ቆጣሪዎች በመስመራዊ ሁነታ ይሰራሉ፣ ምንም የሞተ ጊዜ እና የመስቀል-ንግግር ገደቦች የላቸውም፣ ከጂገር ሁነታ ጋር የተያያዘ የድህረ-ምት ምት የላቸውም፣ የማጥፊያ ወረዳዎችን አያስፈልጋቸውም፣ እጅግ በጣም ከፍተኛ ተለዋዋጭ ክልል፣ ሰፊ እና ሊስተካከል የሚችል የስፔክትራል ምላሽ ክልል አላቸው፣ እና ለፍተሻ ቅልጥፍና እና ለሐሰት ቆጠራ ፍጥነት በተናጥል ሊመቻቹ ይችላሉ። የኢንፍራሬድ ፎቶን ቆጠራ ምስል አዲስ የማመልከቻ መስክ ይከፍታል፣ የፎቶን ቆጠራ መሳሪያዎች አስፈላጊ የልማት አቅጣጫ ነው፣ እና በሥነ ፈለክ ምልከታ፣ በነጻ የጠፈር ግንኙነት፣ በንቃት እና ተገብሮ ምስል፣ በፍሬንጅ ክትትል እና በመሳሰሉት ሰፊ የትግበራ ተስፋዎች አሉት።

በ HgCdTe APD መሳሪያዎች ውስጥ የፎቶን ቆጠራ መርህ

በHgCdTe ቁሳቁሶች ላይ የተመሰረቱ የAPD ፎቶዲቴክተር መሳሪያዎች የተለያዩ የሞገድ ርዝመቶችን ሊሸፍኑ ይችላሉ፣ እና የኤሌክትሮኖች እና ቀዳዳዎች የአዮኒዜሽን ኮፊሸንቶች በጣም የተለያዩ ናቸው (ምስል 1 (a) ይመልከቱ)። በ1.3~11 µm የመቁረጫ የሞገድ ርዝመት ውስጥ አንድ ተሸካሚ የማባዛት ዘዴ ያሳያሉ። ከሞላ ጎደል ምንም አይነት ከመጠን በላይ የሆነ ድምጽ የለም (ከSi APD መሳሪያዎች እና ከIII-V የቤተሰብ መሳሪያዎች FIII-V~4-5 ከመጠን በላይ የድምፅ ፋክተር FSi~2-3 ጋር ሲነጻጸር (ምስል 1 (ለ) ይመልከቱ)፣ ስለዚህ የመሳሪያዎቹ የሲግናል-ወደ-ጫጫታ ጥምርታ ከትርፍ ጭማሪ ጋር አይቀንስም፣ ይህም ተስማሚ ኢንፍራሬድ ነው።የአቬላንች ፎቶዲቴክተር.

ምስል 1 (ሀ) የሜርኩሪ ካድሚየም ቴሉሪድ ቁሳቁስ ተጽዕኖ አዮኒዜሽን ኮፊሸንት ጥምርታ እና የሲዲ አካል x መካከል ያለው ግንኙነት፤ (ለ) የኤፒዲ መሳሪያዎች ከመጠን በላይ የድምፅ ፋክተር F ከተለያዩ የቁሳቁስ ስርዓቶች ጋር ማወዳደር

የፎቶን ቆጠራ ቴክኖሎጂ በዲጂታል መንገድ የሚመነጩትን የፎቶ ኤሌክትሮን ምቶች በመፍታት ከሙቀት ጫጫታ የኦፕቲካል ምልክቶችን ማውጣት የሚችል አዲስ ቴክኖሎጂ ነው።ፎቶዲቴክተርአንድ ፎቶን ከተቀበሉ በኋላ። ዝቅተኛ የብርሃን ምልክት በጊዜ ጎራ ውስጥ የበለጠ የተበታተነ ስለሆነ፣ በመመርመሪያው የሚወጣው የኤሌክትሪክ ምልክት ውጤትም ተፈጥሯዊ እና ገለልተኛ ነው። በዚህ ደካማ ብርሃን ባህሪ መሰረት፣ የልብ ምት ማጉላት፣ የልብ ምት መድልዎ እና ዲጂታል ቆጠራ ቴክኒኮች ብዙውን ጊዜ እጅግ በጣም ደካማ ብርሃንን ለመለየት ያገለግላሉ። ዘመናዊ የፎቶን ቆጠራ ቴክኖሎጂ እንደ ከፍተኛ የምልክት-ወደ-ጫጫታ ጥምርታ፣ ከፍተኛ መድልዎ፣ ከፍተኛ የመለኪያ ትክክለኛነት፣ ጥሩ ፀረ-መንሸራተቻ፣ ጥሩ የጊዜ መረጋጋት ያሉ ብዙ ጥቅሞች አሉት፣ እና ለቀጣይ ትንተና እና ማቀነባበሪያ በዲጂታል ምልክት መልክ ውሂብን ወደ ኮምፒዩተሩ ሊያወጣ ይችላል፣ ይህም ከሌሎች የመለየት ዘዴዎች ጋር የማይወዳደር ነው። በአሁኑ ጊዜ የፎቶን ቆጠራ ስርዓት እንደ መስመራዊ ያልሆኑ ኦፕቲክስ፣ ሞለኪውላር ባዮሎጂ፣ እጅግ በጣም ከፍተኛ ጥራት ያለው ስፔክትሮስኮፒ፣ አስትሮኖሚካል ፎቶሜትሪ፣ የከባቢ አየር ብክለት መለኪያ፣ ወዘተ ባሉ የኢንዱስትሪ መለኪያ እና ዝቅተኛ ብርሃን መለየት መስክ በስፋት ጥቅም ላይ ውሏል፣ እነዚህም ደካማ የብርሃን ምልክቶችን ከመግዛት እና ከመለየት ጋር የተያያዙ ናቸው። የሜርኩሪ ካድሚየም ቴሉሪድ የበረዶ ግግር ፎቶዲቴክተር ማለት ይቻላል ምንም አይነት ከመጠን በላይ የሆነ ድምጽ የለውም፣ ምክንያቱም ትርፉ እየጨመረ ሲሄድ፣ የሲግናል-ወደ-ጫጫታ ጥምርታ አይበሰብስም፣ እና ከጂገር የበረዶ ግግር መሳሪያዎች ጋር የተያያዘ ምንም የሞተ ጊዜ እና የድህረ-ምት ገደብ የለም፣ ይህም በፎቶን ቆጠራ ውስጥ ለመጠቀም በጣም ተስማሚ ነው፣ እና ለወደፊቱ የፎቶን ቆጠራ መሳሪያዎች አስፈላጊ የልማት አቅጣጫ ነው።