單光子計(jì)數(shù)器——光子計(jì)數(shù)方法

具有的優(yōu)點(diǎn)如下：

1.信噪比和測量精度高。在極弱輻射測量時(shí)，比電荷積分法高5~10倍，可以區(qū)分信號強(qiáng)度的微小差別。

2.可以探測極低的輻射通量。

3.動(dòng)態(tài)范圍寬，可達(dá)1000000。

4.可以方便地用二次測量之差方法扣除本底計(jì)數(shù)。

5.好。在直流測量方法中，小電流放大器的零點(diǎn)漂移、管子增益及暗電流漂移等均難解決，而在光子計(jì)數(shù)測量系統(tǒng)中，放大倍數(shù)變化對于計(jì)數(shù)影響不大，所以有很好的事件穩(wěn)定性。

6.消除了漏電流的影響。

7.便于數(shù)據(jù)處理。測量結(jié)果是脈沖數(shù)目，可以不經(jīng)過模擬數(shù)字變換，直接輸出到計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析處理或數(shù)顯。

北京和力達(dá)科技有限公司主要提供極弱光檢測及檢測相關(guān)的產(chǎn)品應(yīng)用和提供服務(wù)，如需了解更多詳情,歡迎與我們交流!

單光子探測儀

單光子探測器可以對單個(gè)光子進(jìn)行探測和計(jì)數(shù)，在許多可獲得的信號強(qiáng)度僅為幾個(gè)光子能量級的新興應(yīng)用中。單光子探測器在微弱熒光檢測、天文觀測、量子通信、遙感等研究領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。利用單光子探測技術(shù)，可極大提高光譜測量的靈敏度和準(zhǔn)確性，靈敏度提高3-4個(gè)數(shù)量級，可實(shí)現(xiàn)對微量物質(zhì)成分的光譜分析，使化學(xué)成分檢測和安全檢查等系統(tǒng)達(dá)到超高靈敏度。單光子探測是一種極微弱光探測法，它所探測的光的光電流強(qiáng)度比光電檢測器本身在室溫下的熱噪聲水平(10^-14W)還要低，用通常的直流檢測方法不能把這種湮沒在噪聲中的信號提取出來。光子計(jì)數(shù)組成部分：光子計(jì)數(shù)器主要由光電倍增管、放大器、甄別器和計(jì)數(shù)器組成。

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從三個(gè)方面介紹單光子探測在軍事中的作用

隱身飛機(jī)將無處“隱身”。單光子探測將單光子激發(fā)的單個(gè)光電子信號放大，通過脈沖甄別和數(shù)字計(jì)數(shù)等技術(shù)識別提取極弱光電子信號，達(dá)到光電探測的超靈敏極限。F－22、B－2等飛機(jī)高超的隱身性能，幾乎使現(xiàn)役雷達(dá)和光電探測系統(tǒng)變成“瞎子”。但單光子探測系統(tǒng)極高的探測靈敏度，即使對F－22、B－2這樣的隱身飛機(jī)，作用距離也可達(dá)到幾百到幾千公里，可在極遠(yuǎn)距離上發(fā)現(xiàn)隱身飛機(jī)，使其“無處遁形”。

從“中距”拉向“遠(yuǎn)距”。這種技術(shù)與模擬檢測相比，有受外界因素影響小、信噪比高、線性動(dòng)態(tài)區(qū)范圍大、可實(shí)現(xiàn)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理等優(yōu)點(diǎn)。配裝單光子探測系統(tǒng)的作戰(zhàn)飛機(jī)，由于對空目標(biāo)探測距離極遠(yuǎn)，將使空中作戰(zhàn)從目前的中距進(jìn)一步擴(kuò)為遠(yuǎn)距。如：配掛單光子超遠(yuǎn)程，火力攻擊距離可達(dá)到幾百到幾千公里之外。將從傳統(tǒng)的幾十公里的超視距作戰(zhàn)變?yōu)殚g隔幾千公里的非接觸戰(zhàn)。

“全球感知，全球打擊”成為可能。紅外單光子探測器的研制單光子探測作為一項(xiàng)重要的微弱信號檢測技術(shù)，在物理學(xué)、天文學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等學(xué)科內(nèi)眾多領(lǐng)域均有著十分廣泛的應(yīng)用。利用空中平臺或臨近空間平臺配裝單光子探測系統(tǒng)，構(gòu)建單光子探測網(wǎng)絡(luò)，只需幾部單光子探測系統(tǒng)就可實(shí)現(xiàn)對領(lǐng)空的全域覆蓋。在此基礎(chǔ)上用地面或空中遠(yuǎn)程構(gòu)建空中地面聯(lián)合火力網(wǎng)，把單光子探測網(wǎng)絡(luò)作為網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的目標(biāo)探測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可對任何位置（地面或空中）發(fā)射的進(jìn)行目標(biāo)指引，有效攻擊全球目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)“全球感知，全球打擊”。

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光電探測器的歷史發(fā)展

1873年，英國發(fā)現(xiàn)硒的光電導(dǎo)效應(yīng)，但是這種效應(yīng)長期處于探索研究階段，未獲實(shí)際應(yīng)用。在不斷提高SNSPD性能研究的同時(shí),還開展了利用SNSPD進(jìn)行光子數(shù)分辨的研究,以及將其應(yīng)用于光時(shí)域反射儀(OTDR)中,進(jìn)行長距離光纖狀態(tài)的分析和檢測研究。隨著半導(dǎo)體的發(fā)展，各種新的光電導(dǎo)材料不斷出現(xiàn)。在可見光波段方面，到50年代中期，性能良好的硒化鎘光敏電阻和紅外波段光電探測器都已投入使用。60年代初，中遠(yuǎn)紅外波段靈敏的Ge、Si摻雜光電導(dǎo)探測器研制成功，典型的例子是工作在3～5微米和8～14微米波段的Ge:Au（鍺摻金）和Ge:Hg光電導(dǎo)探測器。60年代末以后,HgCdTe、PbSnTe等可變禁帶寬度的三元系材料的研究取得進(jìn)展。 工作原理和特性 光電導(dǎo)效應(yīng)是內(nèi)光電效應(yīng)的一種。

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