Fampidirana, karazana fanisana fotonafitaovana fitiliana ny firodanan'ny rano amin'ny alalan'ny hazavana lineary
Afaka manamafy tanteraka ny famantarana photon ny teknolojia fanisana photon mba handresena ny tabataban'ny fitaovana elektronika, ary mirakitra ny isan'ny photon avoakan'ny detector ao anatin'ny fe-potoana voafaritra amin'ny alàlan'ny fampiasana ny toetra voajanahary miavaka amin'ny famantarana elektrika avoakan'ny detector eo ambanin'ny taratra maivana, ary manisa ny fampahalalana momba ny lasibatra voarefy araka ny sandan'ny metatra photon. Mba hahatratrarana ny fahitana hazavana malemy dia maro karazana fitaovana manana fahaiza-manao fahitana photon no nodinihina tany amin'ny firenena samihafa. Photodiode avalanche solid state (Mpamantatra sary APD) dia fitaovana mampiasa ny fiantraikan'ny fotoelektrika anatiny mba hamantarana ny famantarana ny hazavana. Raha ampitahaina amin'ny fitaovana banga, ny fitaovana solid-state dia manana tombony miharihary amin'ny hafainganam-pandeha, ny fanisana ny hazavana maizina, ny fanjifana herinaratra, ny fahatsapana ny volume sy ny saha magnetika, sns. Nanao fikarohana mifototra amin'ny teknolojia sary fanisana foton'ny APD solid-state ny mpahay siansa.
Fitaovana mpamantatra sary APDManana fomba fiasa roa ny fomba Geiger (GM) sy ny fomba linear (LM), ny teknolojia fanisana sary photon APD amin'izao fotoana izao dia mampiasa indrindra ny fitaovana APD amin'ny fomba Geiger. Ny fitaovana APD amin'ny fomba Geiger dia manana fahatsapana avo lenta amin'ny haavon'ny photon tokana ary hafainganam-pandeha avo lenta am-polony nanosegondra mba hahazoana fahamarinan'ny fotoana avo lenta. Na izany aza, ny APD amin'ny fomba Geiger dia manana olana sasany toy ny fotoana maty amin'ny detector, ny fahombiazan'ny fitadiavana ambany, ny teny miampita optika lehibe ary ny famaha habaka ambany, ka sarotra ny manatsara ny fifanoherana eo amin'ny tahan'ny fitadiavana avo lenta sy ny tahan'ny fanairana diso ambany. Ny kaontera photon mifototra amin'ny fitaovana APD HgCdTe avo lenta tsy misy tabataba dia miasa amin'ny fomba linear, tsy manana fameperana ny fotoana maty sy ny crosstalk, tsy manana post-pulse mifandraika amin'ny fomba Geiger, tsy mila circuit quench, manana elanelana dinamika avo lenta, elanelana valinteny spectral malalaka sy azo ovaina, ary azo ovaina tsy miankina amin'ny fahombiazan'ny fitadiavana sy ny tahan'ny fanisana diso. Manokatra sehatra vaovao amin'ny fampiharana ny sary fanisana foton infrarouge izany, ary lalam-pandrosoana manan-danja ho an'ny fitaovana fanisana foton, ary manana fahafahana malalaka amin'ny fampiharana amin'ny fandinihana astronomika, fifandraisana amin'ny habakabaka malalaka, sary mavitrika sy tsy mavitrika, fanaraha-maso amin'ny sisiny sy ny sisa.
Fitsipiky ny fanisana fotona ao amin'ny fitaovana HgCdTe APD
Afaka mandrakotra karazana halavan'ny onjam-peo isan-karazany ny fitaovana fitiliana sary APD mifototra amin'ny fitaovana HgCdTe, ary tena samy hafa ny coefficient ionization an'ny elektrôna sy ny lavaka (jereo ny Sary 1 (a)). Mampiseho mekanisma fampitomboana mpitatitra tokana izy ireo ao anatin'ny halavan'ny onjam-peo tapaka 1.3 ~ 11 µm. Saika tsy misy tabataba be loatra (raha ampitahaina amin'ny excess noise factor FSi ~ 2-3 an'ny fitaovana Si APD sy FIII-V ~ 4-5 an'ny fitaovana fianakaviana III-V (jereo ny Sary 1 (b)), ka saika tsy mihena ny tahan'ny signal-to-noise an'ny fitaovana miaraka amin'ny fitomboan'ny gain, izay infrared idealy.fitaovana fitiliana ny firodanan'ny rano.
SARY 1 (a) Fifandraisana eo amin'ny tahan'ny coefficient ionization impact an'ny akora merkiora cadmium telluride sy ny singa x an'ny Cd; (b) Fampitahana ny excess noise factor F an'ny fitaovana APD miaraka amin'ny rafitra akora samihafa
Ny teknolojia fanisana fotona dia teknolojia vaovao izay afaka maka nomerika ny famantarana optika avy amin'ny tabataba mafana amin'ny alàlan'ny famahana ny fitempon'ny fotoelektronina vokarin'nyfitaovana fandrefesana saryrehefa avy nahazo photon tokana. Koa satria miparitaka kokoa ao amin'ny sehatry ny fotoana ny famantarana hazavana ambany, dia voajanahary sy miavaka ihany koa ny famantarana elektrika avoakan'ny detector. Araka io toetran'ny hazavana malemy io, ny fanamafisana ny pulse, ny fanavahana ny pulse ary ny teknika fanisana nomerika dia matetika ampiasaina hamantarana ny hazavana malemy dia malemy. Ny teknolojia fanisana photon maoderina dia manana tombony maro, toy ny tahan'ny signal-to-noise avo lenta, ny fanavahana avo lenta, ny fahamarinan'ny fandrefesana avo lenta, ny fanoherana ny fivezivezena tsara, ny fahamarinan'ny fotoana tsara, ary afaka mamoaka angon-drakitra amin'ny solosaina amin'ny endrika famantarana nomerika ho an'ny famakafakana sy fanodinana manaraka, izay tsy manan-tsahala amin'ny fomba fitadiavana hafa. Amin'izao fotoana izao, ny rafitra fanisana photon dia efa nampiasaina betsaka teo amin'ny sehatry ny fandrefesana indostrialy sy ny fitadiavana hazavana ambany, toy ny optika tsy lineary, biolojia molekiola, spectroscopy ultra-high resolution, photometry astronomika, fandrefesana ny fahalotoan'ny atmosfera, sns., izay mifandraika amin'ny fahazoana sy fitadiavana famantarana hazavana malemy. Saika tsy misy tabataba be loatra ny fitaovana mpitsikilo firodanan'ny mercury cadmium telluride, rehefa mitombo ny gain, dia tsy mihalevona ny tahan'ny signal-to-noise, ary tsy misy fameperana ny fotoana maty sy ny post-pulse mifandraika amin'ny fitaovana Geiger avalanche, izay tena mety amin'ny fampiharana amin'ny fanisana photon, ary làlana manan-danja amin'ny fampandrosoana ny fitaovana fanisana photon amin'ny ho avy.
Fotoana fandefasana: 14 Janoary 2025