光电倍增管用于小型︽摄像机

乳房 X线照相术为深入分析、鉴定乳房肿瘤提供结构性信息。γ成像是一种有效的技术 ,有助于诊断癌症病变。但如要将 γ射线摄像机用于临床试验 ,必须提高它的分辨率 (标准的 γ摄像机无法探测到1cm以下的肿块 )并减小其尺寸。杰斐逊国家加速器实验室利用岛津公司的光电倍增管开发出小型γ摄像机 ,更适于胸部成像应用。专为胸部和小动物成像而设计的相机 ,视场从 2英寸× 2英寸到 8英寸× 6英寸不等 ,其分辨率已提高到 2 mm。此外 ,探测器的盲区 (位于探测器外壳和成像表面之间 )比传统 γ摄像机的要小。尽管通常的设备都有 50 mm大小的盲区…     

光通讯系统的光电探测器

本文综述了适用于宽带光通讯系统的高灵敏光电探测器的特性。包括有光电二极管、光电倍增器和波长0.3微米～10.6微米光电探测器。并讨论了用内电流增益提高高速光电探测器的灵敏度,其方法是用雪崩和电子倍增和用光外差探测进行。文中还评述了可见光和红外激光通讯系统的应用。     

乳房X射线成像的CCD探测器

1.引言本文介绍了一种用于乳房X射线成像的多模块组合式CCD探测器。作力一种实用的医疗设备,用于乳房X射线成像的探测器必须满足一系列性能指标,如:成像面积大(18×24cm)、高DQE、高空间分辨率高、信号输出快、     

以光阱探测器测量激光功率

美国国家标准技术院以万花筒原理为模型,开发了一种仪器,作为激光功率测量的新标准具。该仪器叫光阱探测器,它是个三棱管,两端各有一个并不昂贵的光电二极管,相当于万花筒中的两面镜子。如同镜子捕捉光、来回反射光而产生图像,光电二极管要么吸收激光,要么将激光反射到另一二极管使之被吸收。每次吸收中光子转化为电能,从而实现激光功率测量。 该探测器已有几种型号。其中之一在有直径7 mm开口的探测器中组合6个10 mm×10 mm的硅光电二极管,效率大于99%。另一型号在有直径12 mm开口的探测器中组合6个18 mm×18 mm光电二极管,效率更高,误差小于0.05%。该院研究人员希望继续这项研究,发展更简单的阱结构,使用更少的光电二极管,并使视场更大。     

PbSnTe探测器制作过程的评论

因为有用的热成像系统需要高灵敏的红外探测器,所以大多数的努力是朝着使PbSnTe光电二极管的性能达到最佳。现在的PbSnTe光电二极管受到表面漏泄和体漏泄机理的限制,表面漏泄是光电二极管为零偏压低阻抗值的主要原因,由于探测器的灵敏度正比于RA乘积,这里R是零偏压的阻抗,A是探测器的面积,所以就希望确定表面漏泄机理,并且希望减少它们对二极管总电流的贡献,这就是现在研究与PbSnTe光电二极管的RA乘积有关的各种表面     

G-APD阵列——一种具有单光子灵敏度的三维成像探测器

介绍了一种利用盖革模式雪崩二极管(G-APD)作为成像单元的新型阵列光电探测器,重点介绍了该新型成像光电探测器的关键技术、器件研发和系统应用的发展状况。G-APD阵列探测器兼具单光子探测灵敏度和皮秒级时间分辨率两大特点,适用于对极微弱光目标的三维成像探测。同时,G-APD阵列探测器又是一种全固态的光电探测器件,不仅体积小、重量轻、可靠性高,而且还可用现有的微光电子工艺进行规模化生产。因此,G-APD阵列是目前阵列光电探测器件的一个重大发展,必将在各种高端光电成像领域获得广泛的应用。     

单光子探测器研究现状与发展

单光子探测器的研制是量子光学和量子信息领域的一个重要研究课题。单光子探测器突破了传统探测器只针对振幅进行采样的局限,同时对光波或者光子的偏振、波矢、位相等特性进行探测,具有可保持测量信号完整性、理论量子效率高、工作电压低、探测灵敏度高等优点,同时具有室温单光子探测的潜力。为了深入了解单光子探测器的研究现状和发展前景,本文介绍了单光子探测器的工作机理,总结对比了光电倍增管、雪崩光电二极管等传统单光子探测器以及基于新型二维材料的雪崩光电二极管、超导纳米线单光子探测器等新型单光子光电探测器的优势与不足,并对其发展前景进行了展望。此外还介绍了单光子探测器在量子通信、激光测距和成像等领域的应用。     

紫外成像用高响应ZnS肖特基光电二极管阵列

基于分子束外延(MBE)生长技术,制备出了新颖的8×8 ZnS肖特基光电二极管阵列,研究了制备该器件的标准光刻,金属沉积,湿化学腐蚀,SiO2绝缘层沉积等一系列微电子处理工艺.该肖特基光电二极管阵列的光谱响应截止边为340nm.在400～250nm的可见光盲区域,光电响应测试显示该器件在截止边波长处具有0.15A/W的高响应度,相对应的量子效率为55%.成像测试显示该器件具有良好的紫外成像特性.     

紫外成像用高响应ZnS肖特基光电二极管阵列

基于分子束外延(MBE)生长技术,制备出了新颖的8×8 ZnS肖特基光电二极管阵列,研究了制备该器件的标准光刻,金属沉积,湿化学腐蚀,SiO2绝缘层沉积等一系列微电子处理工艺.该肖特基光电二极管阵列的光谱响应截止边为340nm.在400～250nm的可见光盲区域,光电响应测试显示该器件在截止边波长处具有0.15A/W的高响应度,相对应的量子效率为55%.成像测试显示该器件具有良好的紫外成像特性.     

星载光电成像系统建模与性能评估

星载光电成像系统可实现对空间目标的有效探测,而探测距离是评价系统性能的重要指标。以太阳辐射特性和深空背景特性为基础,分别建立了几何成像因素、探测器灵敏度、信噪比和成像分辨率影响下的系统作用距离的数学物理模型,推导了系统作用距离的表达式,对作用距离与曝光时间、探测器像元尺寸、有效通光口径等影响因素之间的关系进行了数值模拟研究。研究结果表明,对于有效尺寸为2 m×4 m、平均反射率为0.3的平面目标,当光学系统口径为100 mm、焦距为500 mm、探测器像元尺寸为3.5μm时,系统对目标的最大作用距离为12 km,作用距离主要受成像分辨率的限制。研究结果可为星载光电成像系统的设计以及系统性能评估提供一定的基础。     

CdZnTe探测器γ射线响应及稳定性研究

基于自制的CdZnTe(CZT)平面探测器(10 mm×10 mm×2.5 mm),研究其对未经准直241Am(59.5 keV)γ射线连续10 h的光谱响应变化规律,未发现极化现象,并验证了其具有较好的长期稳定性。制备CZT弗里希电容栅格探测器(10 mm×5 mm×10 mm),测试发现,其对未经准直能量为662 keV137Csγ射线的能量分辨率约为3.65%。     

中心带雪崩光电二极管的InGaAs PIN四象限探测器

介绍了研制的中心带雪崩管的PIN四象限InGaAs光电探测器.这种光电探测器PD芯片具有一个平面结构的InGaAs PIN四象限光电二极管,其中心位置带有一个雪崩光电二极管,位于同一晶片上.探测器的5个PD芯片被安装在各自厚膜集成的前置放大器上,同时封装在一个带光窗的金属壳体中.中心雪崩探测器和四象限探测器的电压响应度、响应时间、等效噪声功率分别为:2.5×105 V/W(1 550 nm)和0.95×104 V/W(1 550 nm);7 ns和20 ns;0.15×10-12 W/Hz1/2和4×10-12W/Hz1/2,象限间串扰小于3%,象限内不均匀性小于5%.这种探测器可同时用于人眼安全激光测距、激光定位和跟踪.     

闪烁和空间使用的小型光电倍增管

一种只有8毫米直径、小巧而坚固的光电倍增管已经试制成功。管子的电子倍增部分是一个单通道倍增器。光电子从5毫米直径的阴极飞出,经静电聚焦进入通道倍增器,而不需要喇叭口或者阴极——通道偏压。这种光电倍增管是一种两端器件,不必外接电阻。由于这种管子的高增益特性(3000伏时达～10~8)和具有单个电子脉冲幅度的分布(FWHM≤0.6),因此应用于脉冲计数特别理想。由于管子直径小,因此可用于密集阵列和作闪烁成象的基板。该管子甚至在高增益情况下(即平均每次闪烁产生大于10~9阳极电子),仍具有极高分辨率,因此可用作闪烁光谱分析仪。这种结构也可用在无窗结构中作粒子或者X射线探测器。在这种改进的仪器中,其孔径可达5×7毫米~2。另一种用途是在俄歇谱仪器中作探测器用。在这种仪器中,在高增益的输出脉冲情况下,可以应用精确的数字数据处理技术并具有长的无漂移积分时间。     

基于高速单光子探测的光时域反射测量

针对传统光时域反射仪(OTDR)激光出射功率高、累计时间长、测量分辨率低的问题,提出了将高速InGaAs/InP雪崩光电二极管单光子探测器应用于光时域反射测量的方法.单光子探测器的工作重复频率为1 GHz,可实现"准连续"探测,无需扫频即可快速捕获单光子水平的回返光信号并输出.该方法实现了出射光脉冲宽度为50 ps、峰值功率为10 mW,测量距离为50 km,距离精度小于10 cm,且事件盲区小于1 m的光时域反射测量.     

微型化自由运行InGaAs/InP单光子探测器(特邀)

单光子探测器具有最高的光探测灵敏度,在激光雷达系统中使用单光子探测器可以极大提升系统的综合性能。近红外二区(1.0～1.7μm)激光具有大气透过率高、散射弱、太阳背景辐射弱等优势,是大气遥感、三维成像等激光雷达系统的理想工作波段。研制了一种基于InGaAs/InP负反馈雪崩光电二极管的微型化自由运行单光子探测器。该探测器长宽高为116 mm×107.5 mm×80 mm,在1.5μm最大探测效率超过35%,时间抖动(半高宽)低至80 ps。为满足激光雷达系统对光子飞行时间测量的需求,探测器内部集成时间数字转换(TDC)功能,时间精度100 ps。同时,探测器集成一套后脉冲修正及计数率修正算法,可以有效降低探测器所引起的雷达信号畸变。     

热成像摄像机

由BAE系统公司推出的SiGMA热成像摄像机配有一个带凝视焦点平面阵列的集成探测器致冷器组件。该摄像机具有被动红外成像功能 ,适于陆地、海洋和空间军事应用 ,可在白天、黑夜和能见度很差的条件下使用。该摄像机的外形尺寸为 1 75mm× 1 30mm× 1 0 0mm ,其工作光谱范围为3～ 5 μm或 8～ 1 0 μm ,分辨率为 640× 5 1 2个像元。 (No .2 2 )热成像摄像机     

光电探测器的量子噪声特性研究

光电探测器在高新技术领域有着广泛应用,量子噪声是光电探测器的一个主要噪声源,它影响和决定着探测的灵敏度,在误差分析中是一个重要的因素.讨论了噪声与误差的联系与区别.在分析量子噪声来源的基础上,用实验验证了光电探测器一次光电子发射的概率满足泊松分布律,但倍增的光电子发射概率由于倍增噪声而不再遵守泊松分布律.引入噪声比例因子来描述和处理光电探测器的误差.     

混合式光电探测器

混合式探测器(Hybrid Photodetector,HPD)作为一种新型的光电探测器件,是真空与半导体类结合型探测器件。HPD包括沉积在输入光窗表面的光电探测阴极、固态半导体阳极芯片和保持系统真空度的固态阳极。工作时,光信号通过沉积在输入光窗表面的光电阴极转化为光电子,经过高能电场加速后获得高能量轰击阳极半导体芯片表面,产生大量的电子空穴对,电子空穴对在半导体内部进行迁移,并通过自身的雪崩效应实现倍增,最终以电流信号输出。该探测器摒弃了传统的光电倍增管的微通道板(Micro Channel Plate,MCP)等倍增器件,克服了倍增单元信号易饱和的缺陷,增大了探测器的动态范围。HPD探测器综合了光电倍增管的高灵敏度和半导体芯片优异的空间和能量分辨率,具有探测面积大、探测灵敏度高、倍增效应强、动态范围宽等优点。在高能物理、医学成像和天体物理中有着重要的应用。此外,该探测器具有多种结构,分为近贴聚焦结构、交叉聚焦结构和漏斗聚焦结构,能够满足不同使用范围的探测需求;随着半导体阳极技术的发展,HPD阳极从单一芯片逐渐过渡到阵列式阳极结构,满足了大面积探测的需求。同时数字式读出和倍增信号技术的封装技术的发展,提高了HPD探测器的信号倍增和读出速度,改善了器件的集成化程度,有利于探测信号读出速率和信噪比的提升。近年来,其单光子计数和高动态响应等能力逐步被重视,将会在未来的光电探测领域发挥更为重要的作用。     

单光子探测器件的发展与应用

介绍了最近几年单光子探测技术的应用和研究进展.阐述了光电倍增管、雪崩光电二极管和超导单光子探测器的基本工作原理,分析了它们的相关参数并进行了比较.讨论了各器件的工作特点及优缺点,最后对单光子探测技术应用发展前景作了展望.     

背照式AIGaN/GaN基光电探测器的结构设计及性能模拟

基于扩散漂移方程,对背照式日盲紫外AlxGa1-xN异质结p-i-n光电二极管和可见盲GaN同质结吸收区和倍增区分离的雪崩光电二极管(SAM-APD)进行了建模,模拟分析了这两种探测器的光电响应特性和电学参数,结果与实测数据和文献报道数据一致性较好.计算时还考虑了材料制备和器件工艺的实际情况,分析了有关参数对器件性能的...