அறிமுகம், ஃபோட்டான் எண்ணும் வகை நேரியல் பனிச்சரிவு ஒளிக்கண்டறிப்பான்

அறிமுகம், ஃபோட்டான் எண்ணும் வகைநேரியல் பனிச்சரிவு ஒளிக்கண்டறிப்பான்

ஃபோட்டான் எண்ணும் தொழில்நுட்பம், மின்னணு சாதனங்களின் வாசிப்பு சத்தத்தைக் கடக்க ஃபோட்டான் சிக்னலை முழுமையாகப் பெருக்கி, ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்தில் டிடெக்டரால் வெளியிடப்படும் ஃபோட்டான்களின் எண்ணிக்கையை, பலவீனமான ஒளி கதிர்வீச்சின் கீழ் டிடெக்டர் வெளியீட்டு மின் சமிக்ஞையின் இயற்கையான தனித்துவமான பண்புகளைப் பயன்படுத்தி பதிவுசெய்து, ஃபோட்டான் மீட்டரின் மதிப்பின்படி அளவிடப்பட்ட இலக்கின் தகவலைக் கணக்கிட முடியும். மிகவும் பலவீனமான ஒளி கண்டறிதலை உணர, ஃபோட்டான் கண்டறிதல் திறன் கொண்ட பல வகையான கருவிகள் பல்வேறு நாடுகளில் ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளன. ஒரு திட நிலை பனிச்சரிவு ஃபோட்டோடியோட் (APD ஒளிக்கற்றை) என்பது ஒளி சமிக்ஞைகளைக் கண்டறிய உள் ஒளிமின்னழுத்த விளைவைப் பயன்படுத்தும் ஒரு சாதனமாகும். வெற்றிட சாதனங்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​திட-நிலை சாதனங்கள் மறுமொழி வேகம், இருண்ட எண்ணிக்கை, மின் நுகர்வு, அளவு மற்றும் காந்தப்புல உணர்திறன் போன்றவற்றில் வெளிப்படையான நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன. திட-நிலை APD ஃபோட்டான் எண்ணும் இமேஜிங் தொழில்நுட்பத்தின் அடிப்படையில் விஞ்ஞானிகள் ஆராய்ச்சியை மேற்கொண்டுள்ளனர்.

APD ஒளிக்கற்றை சாதனம்கீகர் பயன்முறை (GM) மற்றும் நேரியல் பயன்முறை (LM) ஆகிய இரண்டு வேலை முறைகளைக் கொண்டுள்ளது, தற்போதைய APD ஃபோட்டான் எண்ணும் இமேஜிங் தொழில்நுட்பம் முக்கியமாக கீகர் பயன்முறை APD சாதனத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. கீகர் பயன்முறை APD சாதனங்கள் ஒற்றை ஃபோட்டானின் மட்டத்தில் அதிக உணர்திறனையும், அதிக நேர துல்லியத்தைப் பெற பல்லாயிரக்கணக்கான நானோ விநாடிகளின் உயர் மறுமொழி வேகத்தையும் கொண்டுள்ளன. இருப்பினும், கீகர் பயன்முறை APD கண்டறிதல் இறந்த நேரம், குறைந்த கண்டறிதல் திறன், பெரிய ஆப்டிகல் குறுக்கெழுத்து மற்றும் குறைந்த இடஞ்சார்ந்த தெளிவுத்திறன் போன்ற சில சிக்கல்களைக் கொண்டுள்ளது, எனவே அதிக கண்டறிதல் வீதத்திற்கும் குறைந்த தவறான எச்சரிக்கை வீதத்திற்கும் இடையிலான முரண்பாட்டை மேம்படுத்துவது கடினம். சத்தமில்லாத உயர்-ஆதாய HgCdTe APD சாதனங்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஃபோட்டான் கவுண்டர்கள் நேரியல் பயன்முறையில் இயங்குகின்றன, இறந்த நேரம் மற்றும் குறுக்குவழி கட்டுப்பாடுகள் இல்லை, கீகர் பயன்முறையுடன் தொடர்புடைய பிந்தைய துடிப்பு இல்லை, தணிப்பு சுற்றுகள் தேவையில்லை, மிக உயர்ந்த டைனமிக் வரம்பு, பரந்த மற்றும் சரிசெய்யக்கூடிய நிறமாலை மறுமொழி வரம்பு மற்றும் கண்டறிதல் திறன் மற்றும் தவறான எண்ணிக்கை விகிதத்திற்கு சுயாதீனமாக மேம்படுத்தப்படலாம். இது அகச்சிவப்பு ஃபோட்டான் எண்ணும் இமேஜிங்கின் புதிய பயன்பாட்டுத் துறையைத் திறக்கிறது, ஃபோட்டான் எண்ணும் சாதனங்களின் ஒரு முக்கியமான வளர்ச்சி திசையாகும், மேலும் வானியல் கண்காணிப்பு, இலவச விண்வெளி தொடர்பு, செயலில் மற்றும் செயலற்ற இமேஜிங், விளிம்பு கண்காணிப்பு மற்றும் பலவற்றில் பரந்த பயன்பாட்டு வாய்ப்புகளைக் கொண்டுள்ளது.

HgCdTe APD சாதனங்களில் ஃபோட்டான் எண்ணும் கொள்கை

HgCdTe பொருட்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட APD ஒளிக்கற்றை சாதனங்கள் பரந்த அளவிலான அலைநீளங்களை உள்ளடக்கும், மேலும் எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் துளைகளின் அயனியாக்கம் குணகங்கள் மிகவும் வேறுபட்டவை (படம் 1 (a) ஐப் பார்க்கவும்). அவை 1.3~11 µm கட்-ஆஃப் அலைநீளத்திற்குள் ஒற்றை கேரியர் பெருக்கல் பொறிமுறையை வெளிப்படுத்துகின்றன. கிட்டத்தட்ட அதிகப்படியான சத்தம் இல்லை (Si APD சாதனங்களின் அதிகப்படியான இரைச்சல் காரணி FSi~2-3 மற்றும் III-V குடும்ப சாதனங்களின் FIII-V~4-5 உடன் ஒப்பிடும்போது (படம் 1 (b) ஐப் பார்க்கவும்), இதனால் சாதனங்களின் சமிக்ஞை-இரைச்சல் விகிதம் ஆதாயத்தின் அதிகரிப்புடன் கிட்டத்தட்ட குறையாது, இது ஒரு சிறந்த அகச்சிவப்பு ஆகும்.பனிச்சரிவு ஒளிக்கண்டறிப்பான்.

படம் 1 (அ) பாதரச காட்மியம் டெல்லுரைடு பொருளின் தாக்க அயனியாக்கம் குணக விகிதத்திற்கும் Cd இன் கூறு x க்கும் இடையிலான உறவு; (ஆ) வெவ்வேறு பொருள் அமைப்புகளுடன் APD சாதனங்களின் அதிகப்படியான இரைச்சல் காரணி F இன் ஒப்பீடு

ஃபோட்டான் எண்ணும் தொழில்நுட்பம் என்பது ஒரு புதிய தொழில்நுட்பமாகும், இது ஒரு புதிய தொழில்நுட்பத்தால் உருவாக்கப்படும் ஃபோட்டோ எலக்ட்ரான் துடிப்புகளைத் தீர்ப்பதன் மூலம் வெப்ப இரைச்சலில் இருந்து ஒளியியல் சமிக்ஞைகளை டிஜிட்டல் முறையில் பிரித்தெடுக்க முடியும்.ஒளிக்கண்டறிப்பான்ஒற்றை ஃபோட்டானைப் பெற்ற பிறகு. குறைந்த-ஒளி சமிக்ஞை நேரக் களத்தில் அதிகமாக சிதறடிக்கப்படுவதால், கண்டுபிடிப்பாளரின் மின் சமிக்ஞை வெளியீடும் இயற்கையானது மற்றும் தனித்துவமானது. பலவீனமான ஒளியின் இந்த பண்பின் படி, துடிப்பு பெருக்கம், துடிப்பு பாகுபாடு மற்றும் டிஜிட்டல் எண்ணும் நுட்பங்கள் பொதுவாக மிகவும் பலவீனமான ஒளியைக் கண்டறியப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. நவீன ஃபோட்டான் எண்ணும் தொழில்நுட்பம் அதிக சிக்னல்-இரைச்சல் விகிதம், அதிக பாகுபாடு, அதிக அளவீட்டு துல்லியம், நல்ல எதிர்ப்பு-சறுக்கல், நல்ல நேர நிலைத்தன்மை போன்ற பல நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் அடுத்தடுத்த பகுப்பாய்வு மற்றும் செயலாக்கத்திற்காக டிஜிட்டல் சிக்னல் வடிவத்தில் கணினிக்கு தரவை வெளியிட முடியும், இது மற்ற கண்டறிதல் முறைகளால் ஒப்பிட முடியாதது. தற்போது, ​​ஃபோட்டான் எண்ணும் அமைப்பு தொழில்துறை அளவீடு மற்றும் குறைந்த-ஒளி கண்டறிதல் துறையில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதாவது நேரியல் அல்லாத ஒளியியல், மூலக்கூறு உயிரியல், அதி-உயர் தெளிவுத்திறன் நிறமாலை, வானியல் ஒளியியல், வளிமண்டல மாசு அளவீடு போன்றவை, இவை பலவீனமான ஒளி சமிக்ஞைகளைப் பெறுதல் மற்றும் கண்டறிதல் ஆகியவற்றுடன் தொடர்புடையவை. பாதரச காட்மியம் டெல்லுரைடு பனிச்சரிவு ஒளிக்கற்றை கண்டுபிடிப்பான், ஆதாயம் அதிகரிக்கும் போது, ​​சிக்னல்-இரைச்சல் விகிதம் சிதைவடையாது, மேலும் கீகர் பனிச்சரிவு சாதனங்களுடன் தொடர்புடைய இறந்த நேரம் மற்றும் துடிப்புக்குப் பிந்தைய கட்டுப்பாடு எதுவும் இல்லை, இது ஃபோட்டான் எண்ணிக்கையில் பயன்படுத்துவதற்கு மிகவும் பொருத்தமானது, மேலும் எதிர்காலத்தில் ஃபோட்டான் எண்ணும் சாதனங்களின் முக்கியமான வளர்ச்சி திசையாகும்.