單光子計數(shù)器——光子計數(shù)方法

具有的優(yōu)點如下：

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

2.可以探測極低的輻射通量。

3.動態(tài)范圍寬，可達1000000。

4.可以方便地用二次測量之差方法扣除本底計數(shù)。

5.好。在直流測量方法中，小電流放大器的零點漂移、管子增益及暗電流漂移等均難解決，而在光子計數(shù)測量系統(tǒng)中，放大倍數(shù)變化對于計數(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，直接輸出到計算機進行分析處理或數(shù)顯。

北京和力達科技有限公司主要提供極弱光檢測及檢測相關(guān)的產(chǎn)品應用和提供服務，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光子進行探測和計數(shù)，在許多可獲得的信號強度僅為幾個光子能量級的新興應用中。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確性，靈敏度提高3-4個數(shù)量級，可實現(xiàn)對微量物質(zhì)成分的光譜分析，使化學成分檢測和安全檢查等系統(tǒng)達到超高靈敏度。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。光子計數(shù)組成部分：光子計數(shù)器主要由光電倍增管、放大器、甄別器和計數(shù)器組成。

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從三個方面介紹單光子探測在軍事中的作用

隱身飛機將無處“隱身”。單光子探測將單光子激發(fā)的單個光電子信號放大，通過脈沖甄別和數(shù)字計數(shù)等技術(shù)識別提取極弱光電子信號，達到光電探測的超靈敏極限。F－22、B－2等飛機高超的隱身性能，幾乎使現(xiàn)役雷達和光電探測系統(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，作用距離也可達到幾百到幾千公里，可在極遠距離上發(fā)現(xiàn)隱身飛機，使其“無處遁形”。

從“中距”拉向“遠距”。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、線性動態(tài)區(qū)范圍大、可實現(xiàn)數(shù)字數(shù)據(jù)處理等優(yōu)點。配裝單光子探測系統(tǒng)的作戰(zhàn)飛機，由于對空目標探測距離極遠，將使空中作戰(zhàn)從目前的中距進一步擴為遠距。如：配掛單光子超遠程，火力攻擊距離可達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重要的微弱信號檢測技術(shù)，在物理學、天文學、化學、生物學、醫(yī)學等學科內(nèi)眾多領(lǐng)域均有著十分廣泛的應用。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，只需幾部單光子探測系統(tǒng)就可實現(xiàn)對領(lǐng)空的全域覆蓋。在此基礎上用地面或空中遠程構(gòu)建空中地面聯(lián)合火力網(wǎng)，把單光子探測網(wǎng)絡作為網(wǎng)絡中心戰(zhàn)的目標探測網(wǎng)絡系統(tǒng)，可對任何位置（地面或空中）發(fā)射的進行目標指引，有效攻擊全球目標，實現(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)硒的光電導效應，但是這種效應長期處于探索研究階段，未獲實際應用。在不斷提高SNSPD性能研究的同時,還開展了利用SNSPD進行光子數(shù)分辨的研究,以及將其應用于光時域反射儀(OTDR)中,進行長距離光纖狀態(tài)的分析和檢測研究。隨著半導體的發(fā)展，各種新的光電導材料不斷出現(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，中遠紅外波段靈敏的Ge、Si摻雜光電導探測器研制成功，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展。 工作原理和特性 光電導效應是內(nèi)光電效應的一種。

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