Көрінетін фотонды санауыш - Visible Light Photon Counter

Vқол жетімді Light Pхотон Cунтер (жиі қысқартылады VLPC) қатты дененің жоғары кванттық тиімділігі көп фотонды санаудың белгілі бір түріне жатады фотодетектор синглді анықтай алады фотондар оптикалық спектрдің көрінетін диапазонында. Анықталған фотондардың нақты санын санау мүмкіндігі өте маңызды кванттық кілттердің таралуы.

Rockwell International ғылыми орталығы бұрын «қатты күйдегі фотомультипликатор» (SSPM), кең диапазонды детектор (0,4-28 мкм) туралы жариялаған болатын.[1] 1980 жылдардың соңында ынтымақтастық - бастапқыда Рокуэлл және UCLA - пайдалану үшін сцинтилляциялық-талшықты бөлшектер іздеуіштерін жасай бастады Өте өткізгіш супер коллайдер,[2][3] Көрінетін фотонды санауыш деп атала бастаған SSPM арнайы нұсқасы негізінде.[4]

Жұмыс принциптері ұқсас APD бірақ қоспаның жолақ өткізгіштігіне негізделген[5] - құрылғылар мышьяк қосылған легирленген кремнийден жасалған және 50 меВ-тан төмен қоспа бар өткізгіш диапазоны[6], нәтижесінде а пайда 40 000-нан 80 000-ға дейін[5][7] а кернеу кернеуі бірнеше вольтты (мысалы, 7 В.[5]).[1 ескерту] Тар өткізгіштік артуының дисперсиясын азайтады, нәтижесінде әр фотонға біркелкі жауап беріледі, демек импульс биіктігі түскен фотондардың санына пропорционалды. VLPC-тер криогендік температурада жұмыс істеуі керек (6-10 К).[5] Оларда кванттық тиімділік 565 нм-де 85%[4] және бірнеше уақытқа рұқсат наносекундтар[5].

VLPC құрылғылары орталық қадағалау детекторында кеңінен қолданылды D0 эксперименті,[8][9] және үшін муон сәулені салқындату муон коллайдеріне арналған зерттеулер (MICE ).[7] Олар сондай-ақ бағаланды кванттық ақпараттық ғылым.[6]

Ескертулер

  1. ^ Қайта, SPAD жоғары талап етеді кертартпалық кернеу және соның салдарынан шығыс тогының сөнуі.

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ Петроф, М.Г. Степелбрук пен В.А.Клейнханс: «Толқын ұзындығы бойынша 0,4–28 мкм жеке фотоларды қоспалар арқылы анықтау - қатты денедегі фотомультипликатордағы әсер ету ионизациясы» Қолданбалы физика хаттары 51(6) 406-408 беттер дои:10.1063/1.98404 (1987)
  2. ^ М.Д.Петроф және М.Атак: «Сцинтилляциялық талшықтар мен қатты күйдегі фотомультипликаторларды қолдану арқылы жоғары энергия бөлшектерін бақылау» Ядролық ғылым бойынша IEEE транзакциялары 36(1) 163-164 беттер. ISSN  0018-9499 дои:10.1109/23.34425 (1989)
  3. ^ М. Атак: «Көрінетін жарық фотонды қарсы оқуды қолдана отырып, жоғары жарықтылықта талшықтарды қадағалау» 149-160 б. Жоғары энергиядағы, астробөлшектердегі және медициналық физикадағы бейнелеу детекторлары - UCLA Халықаралық конференциясының материалдары, Дж. Парк (ред.), Дүниежүзілік ғылыми баспа ISBN  978-981-4530-41-5 дои:10.1142/3313 (1996)
  4. ^ а б B. Аббат т.б.: «Жылдам күшейткіштермен көрінетін жарық фотонды санауыштарын зерттеу» 1991 IEEE Ядролық ғылымдар симпозиумының және медициналық бейнелеу конференциясының жазбалары, Санта-Фе, НМ, АҚШ, с.369-373 ISSN  1082-3654 дои:10.1109 / NSSMIC.1991.258956 (1991)
  5. ^ а б c г. e М.Д.Петроф пен М.Г. Степельбрук: «Фотоны санау қатты дене көбейткіші» Ядролық ғылым бойынша IEEE транзакциялары 36(1) 158-162 бб. ISSN  0018-9499. дои:10.1109/23.34424 (1989)
  6. ^ а б К.Маккай «Кванттық ақпараттық ғылымда қолданылатын жарық фотонды есептеуішті жасау«Диссертация, Дьюк университеті, http://hdl.handle.net/10161/4990 (2011)
  7. ^ а б М.Эллис т.б., «MICE сцинтилляциялық талшықты трекерлерінің дизайны, құрылысы және өнімділігі» Ядролық құралдар мен әдістер A659 136–153 беттер дои:10.1016 / j.nima.2011.04.041 (2011)
  8. ^ Д. Адамс т.б.: «VLPC Readout көмегімен үлкен масштабты сцинтилляциялық талшықты трекердің өнімділігі» Ядролық ғылым бойынша IEEE транзакциялары 42(4) 401-406 бет ISSN  0018-9499 дои:10.1109/23.467812 (1995)
  9. ^ D0 ынтымақтастық: «Жаңартылған D0 детекторы» Ядролық құралдар мен әдістер A565 463–537 беттер дои:10.1016 / j.nima.2006.05.248 (2006)