Inngangur, gerð ljóseindatalningarlínulegur snjóflóðaljósnemi
Ljóseindatalningartækni getur magnað ljóseindamerkið að fullu til að sigrast á lestrarhávaða rafeindatækja og skráð fjölda ljóseinda sem gefa út frá skynjaranum á tilteknu tímabili með því að nota náttúrulega staka eiginleika skynjarans úttaks rafmagnsmerkis við væga ljósgeislun. , og reiknaðu upplýsingar um mælda markið í samræmi við gildi ljóseindamælisins. Til þess að átta sig á afar veikri ljósgreiningu hafa margar mismunandi tegundir tækja með ljóseindagreiningargetu verið rannsökuð í ýmsum löndum. Snjóflóðaljósdíóða í föstu formi (APD ljósnemi) er tæki sem notar innri ljósrafmagnsáhrif til að greina ljósmerki. Samanborið við tómarúmstæki hafa solid-state tæki augljósa kosti hvað varðar svörunarhraða, myrkurfjölda, orkunotkun, rúmmál og segulsviðsnæmi o.s.frv. Vísindamenn hafa framkvæmt rannsóknir byggðar á APD ljóseindatalningartækni í föstu formi.
APD ljósnematækihefur Geiger ham (GM) og línulega stillingu (LM) tvo vinnuhami, núverandi APD ljóseindatalningartækni notar aðallega Geiger ham APD tæki. APD tæki með geigerham hafa mikið næmni á stigi eins ljóseind og háan viðbragðshraða upp á tugi nanósekúndna til að fá mikla tímanákvæmni. Hins vegar, Geiger ham APD hefur nokkur vandamál eins og skynjari dauðatíma, lágt uppgötvun skilvirkni, stór sjón-krossgáta og lága staðbundna upplausn, svo það er erfitt að hámarka mótsögnina á milli hás skynjunartíðni og lágs falskrar viðvörunartíðni. Ljóseindateljarar sem byggjast á næstum hávaðalausum HgCdTe APD tækjum starfa í línulegri stillingu, hafa enga dauðatíma og þverræðutakmarkanir, hafa engan eftirpúls sem tengist Geiger-stillingu, þurfa ekki slökkvirásir, hafa ofurhátt hreyfisvið, breitt og stillanlegt litrófssvörunarsvið, og hægt er að fínstilla það sjálfstætt fyrir skilvirkni uppgötvunar og rangtalningartíðni. Það opnar nýtt notkunarsvið innrauðra ljóseindatalningarmyndagerðar, er mikilvæg þróunarstefna ljóseindatalningartækja og hefur víðtæka notkunarmöguleika í stjörnuathugunum, lausu rýmissamskiptum, virkri og óvirkri myndgreiningu, jaðarmælingu og svo framvegis.
Meginregla ljóseindatalningar í HgCdTe APD tækjum
APD ljósnemabúnaður sem byggir á HgCdTe efnum getur náð yfir breitt svið bylgjulengda og jónunarstuðlar rafeinda og hola eru mjög mismunandi (sjá mynd 1 (a)). Þeir sýna margföldunarkerfi með einum burðarefni innan bylgjulengdarinnar 1,3 ~ 11 µm. Það er nánast enginn umfram hávaði (samanborið við umfram hávaða stuðulinn FSi~2-3 í Si APD tækjum og FIII-V~4-5 af III-V fjölskyldu tækjum (sjá mynd 1 (b)), þannig að merki- hávaðahlutfall tækjanna minnkar næstum ekki með aukningu á ávinningi, sem er tilvalið innrauttsnjóflóðaljósskynjari.
MYND. 1 (a) Tengsl milli höggjónunarstuðulshlutfalls kvikasilfurskadmíumtellúríðefnis og efnisþáttar x í Cd; (b) Samanburður á umfram hávaða F af APD tækjum við mismunandi efniskerfi
Ljóseindatalningartækni er ný tækni sem getur dregið stafrænt ljósmerki úr hitauppstreymi með því að leysa úr ljóseindapúlsum sem myndast afljósnemieftir að hafa fengið eina ljóseind. Þar sem lágljósmerkið er dreifðara á tímasviðinu er rafmagnsmerkið frá skynjaranum einnig náttúrulegt og stakt. Samkvæmt þessum eiginleika veiks ljóss eru púlsmögnun, púlsaðgreining og stafræn talningaraðferðir venjulega notaðar til að greina mjög veikt ljós. Nútíma ljóseindatalningartækni hefur marga kosti, svo sem hátt merki til hávaða hlutfall, mikil mismunun, mikil mælingarnákvæmni, gott andstreymi, góðan tímastöðugleika og getur gefið út gögn í tölvuna í formi stafræns merkis fyrir síðari greiningu og vinnslu, sem er óviðjafnanlegt af öðrum uppgötvunaraðferðum. Sem stendur hefur ljóseindatalningarkerfið verið mikið notað á sviði iðnaðarmælinga og lágljósauppgötvunar, svo sem ólínulegrar ljósfræði, sameindalíffræði, ofurháupplausnar litrófsgreiningar, stjarnfræðileg ljósmæling, loftmengunarmælingar osfrv., Sem tengjast til öflunar og greiningar á veikum ljósmerkjum. Kvikasilfurskadmíum tellúríð snjóflóðaljósskynjarinn hefur nánast engan umfram hávaða, þar sem ávinningurinn eykst, merki/suðhlutfallið hrynur ekki og engin dauðatími og eftirpúlstakmörkun er tengd Geiger snjóflóðatækjum, sem hentar mjög vel fyrir forrit í ljóseindatalningu og er mikilvæg þróunarstefna ljóseindatalningartækja í framtíðinni.
Pósttími: Jan-14-2025