پیژندنه، د فوټون شمېرنې ډول خطي واورې ښوېدنې فوتوډیټیکټر

پیژندنه، د فوټون شمېرنې ډولخطي واورې ښوېدنې عکس کشف کونکی

د فوټون شمېرنې ټیکنالوژي کولی شي د فوټون سیګنال په بشپړ ډول پراخه کړي ترڅو د بریښنایی وسیلو د لوستلو شور باندې بریالي شي، او د ضعیف رڼا وړانګو لاندې د کشف کونکي د طبیعي جلا ځانګړتیاو په کارولو سره د کشف کونکي لخوا د فوټون تولید شمیره په یوه ټاکلي وخت کې ثبت کړي، او د اندازه شوي هدف معلومات د فوټون میټر ارزښت سره سم محاسبه کړي. د خورا ضعیف رڼا کشف کولو د احساس کولو لپاره، په مختلفو هیوادونو کې د فوټون کشف کولو وړتیا سره ډیری مختلف ډوله وسایل مطالعه شوي. د جامد حالت واورې ښویدنې فوټوډیوډ (د APD فوتوډیټیکټر) یوه وسیله ده چې د رڼا سیګنالونو کشفولو لپاره د داخلي فوتو الیکټریک اغیز څخه کار اخلي. د ویکیوم وسیلو په پرتله، د جامد حالت وسایل د غبرګون سرعت، تیاره شمیر، د بریښنا مصرف، حجم او مقناطیسي ساحې حساسیت، او داسې نورو کې څرګند ګټې لري. ساینس پوهانو د جامد حالت APD فوټون شمیرنې امیجنگ ټیکنالوژۍ پراساس څیړنې ترسره کړې دي.

د APD فوتوډیټیکټر وسیلهد ګیګر حالت (GM) او خطي حالت (LM) دوه کاري حالتونه لري، د APD فوټون شمېرنې اوسنی ټیکنالوژي په عمده توګه د ګیګر حالت APD وسیله کاروي. د ګیګر حالت APD وسایل د واحد فوټون په کچه لوړ حساسیت لري او د لوړ وخت دقت ترلاسه کولو لپاره د لسګونو نانو ثانیو لوړ غبرګون سرعت لري. په هرصورت، د ګیګر حالت APD ځینې ستونزې لري لکه د کشف کونکي مړ وخت، ټیټ کشف موثریت، لوی نظري کراس ورډ او ټیټ ځایي ریزولوشن، نو د لوړ کشف نرخ او ټیټ غلط الارم نرخ ترمنځ تضاد غوره کول ستونزمن دي. د نږدې بې غږه لوړ ګټې HgCdTe APD وسیلو پراساس د فوټون کاونټرونه په خطي حالت کې کار کوي، هیڅ مړ وخت او کراسټالک محدودیتونه نلري، د ګیګر حالت سره د پوسټ پلس تړاو نلري، د قند سرکټونو ته اړتیا نلري، خورا لوړ متحرک حد، پراخه او ټون ایبل سپیکٹرل غبرګون حد لري، او په خپلواکه توګه د کشف موثریت او غلط شمیرنې نرخ لپاره غوره کیدی شي. دا د انفراریډ فوټون شمېرنې امیجنگ لپاره د غوښتنلیک یوه نوې ساحه پرانیزي، د فوټون شمېرنې وسیلو لپاره د پراختیا یوه مهمه لار ده، او د ستورپوهنې مشاهدې، د آزاد فضا اړیکو، فعال او غیر فعال امیجنگ، د څنډې تعقیب او داسې نورو کې د غوښتنلیک پراخه امکانات لري.

په HgCdTe APD وسیلو کې د فوټون شمېرنې اصل

د HgCdTe موادو پر بنسټ د APD فوتوډیټیکټر وسایل کولی شي د طول موج پراخه لړۍ پوښي، او د الکترونونو او سوریو د ایونیزیشن کوفیفینټونه خورا توپیر لري (شکل 1 (a) وګورئ). دوی د 1.3 ~ 11 µm د قطع شوي طول موج دننه د واحد کیریر ضرب میکانیزم ښیې. تقریبا هیڅ اضافي شور شتون نلري (د Si APD وسیلو د اضافي شور فکتور FSi~2-3 او د III-V کورنۍ وسیلو FIII-V~4-5 سره پرتله کول (شکل 1 (b) وګورئ)، نو د وسیلو د سیګنال څخه تر شور تناسب تقریبا د ګټې زیاتوالي سره کم نه کیږي، کوم چې یو مثالی انفراریډ دی.د واورې ښوېدنې عکس کشف کونکی.

شکل ۱ (الف) د پارې کډیمیم ټیلورایډ موادو او د Cd د برخې x د اغیزې ایونیزیشن ضریب تناسب ترمنځ اړیکه؛ (ب) د APD وسیلو د اضافي شور فکتور F پرتله کول د مختلفو موادو سیسټمونو سره

د فوټون شمېرنې ټیکنالوژي یوه نوې ټیکنالوژي ده چې کولی شي په ډیجیټل ډول د تودوخې شور څخه نظري سیګنالونه د فوتو الیکټرون نبضونو حل کولو سره استخراج کړي چې د a لخوا رامینځته کیږيد عکس کشف کوونکید یو واحد فوټون ترلاسه کولو وروسته. څرنګه چې د ټیټ رڼا سیګنال د وخت په ساحه کې ډیر خپور شوی، د کشف کونکي لخوا د بریښنایی سیګنال محصول هم طبیعي او جلا دی. د ضعیف رڼا د دې ځانګړتیا سره سم، د نبض تقویت، د نبض امتیاز او ډیجیټل شمېرنې تخنیکونه معمولا د خورا ضعیف رڼا کشف کولو لپاره کارول کیږي. د فوټون شمېرنې عصري ټیکنالوژي ډیری ګټې لري، لکه د لوړ سیګنال څخه شور تناسب، لوړ امتیاز، د اندازه کولو لوړ دقت، ښه ضد، ښه وخت ثبات، او کولی شي د ډیجیټل سیګنال په بڼه کمپیوټر ته د وروسته تحلیل او پروسس کولو لپاره معلومات وړاندې کړي، کوم چې د نورو کشف میتودونو سره بې ساري دی. اوس مهال، د فوټون شمېرنې سیسټم په پراخه کچه د صنعتي اندازه کولو او ټیټ رڼا کشف کولو په برخه کې کارول شوی، لکه غیر خطي آپټیکس، مالیکولر بیولوژي، الټرا لوړ ریزولوشن سپیکٹروسکوپي، ستورپوهنه فوټومیټري، د اتموسفیر ککړتیا اندازه کول، او نور، کوم چې د ضعیف رڼا سیګنالونو ترلاسه کولو او کشف کولو سره تړاو لري. د پارې کیډیمیم ټیلورایډ د واورې ښویدنې فوتوډیټیکټر تقریبا هیڅ اضافي شور نلري، لکه څنګه چې ګټه زیاتیږي، د سیګنال څخه تر شور تناسب نه خرابیږي، او د ګیګر د واورې ښویدنې وسیلو پورې اړوند د مړینې وخت او د نبض وروسته محدودیت شتون نلري، کوم چې د فوټون شمیرنې کې د کارولو لپاره خورا مناسب دی، او په راتلونکي کې د فوټون شمیرنې وسیلو لپاره د پراختیا یو مهم لار ده.