求购 532nm 4w连续 单纵模自由空间激光器
高速响应的中波红外探测器在自由空间光通信和频率梳光谱学等新兴领域的需求逐渐增加。中长波XB?n势垒型红外光探测器对暗电流等散粒噪声具有抑制作用。近期,由中国科学院半导体研究所、昆明物理研究所、中国科学院大学和陆装驻重庆军代局驻昆明地区第一军代室组成的科研团队在《红外与毫米波学报》期刊上发表了以“非制冷势垒型InAsSb基高速中波红外探测器”为主题的文章。该文章第一作者为贾春阳,通讯作者为赵俊总工程师和张逸韵研究员。本工作制备了不同直径的nBn和pBn结构的中波InAsSb/AlAsSb红外接地-信号-接地(GSG)探测器。对制备的探测器进行了变温暗电流特性,结电容特性和室温射频响应特性的表征。[align=center][size=18px][back=#ffff00][b]材料生长、器件制备和测试[/b][/back][/size][/align]通过固态源分子束外延装置在2英寸的n型Te-GaSb衬底上外延生长nBn和pBn器件。势垒型器件的生长过程如下所示:先在衬底上生长GaSb缓冲层来平整表面以及减少应力和位错,接着生长重掺杂(101? cm?3)n型InAsSb接触层,然后生长2.5 μm厚的非故意掺杂(101? cm?3)InAsSb体材料吸收层。之后生长了150 nm厚的AlAsSb/AlSb数字合金电子势垒层,通过插入超薄的AlSb层实现了吸收区和势垒层的价带偏移的显著减少,有助于空穴向接触电极的传输,同时有效阻止电子以减小暗电流。最后分别生长300 nm厚的重掺杂(101? cm?3)n型InAsSb和p型GaSb接触层用于形成nBn和pBn器件结构。其中,Si和Be分别被用作n型和p型掺杂源。生长后,通过原子力显微镜(D3100,Veeco,USA)和高分辨X射线衍射仪(Bede D1,United Kingdom)对晶片进行表征以确保获得高质量的材料质量。通过激光划片将2英寸的外延片划裂为1×1 cm2的样片。样片经过标准工艺处理,包括台面定义、钝化和金属蒸镀工艺,制成直径从10 μm到100 μm的圆形台面单管探测器。台面定义工艺包括通过电感耦合等离子体(ICP)和柠檬酸基混合溶液进行的干法刻蚀和湿法腐蚀工艺,以去除器件侧壁上的离子诱导损伤和表面态。器件的金属电极需要与射频探针进行耦合来测试器件的射频响应特性,因此包括三个电极分别为Ground(接地)、Signal(信号)和Ground,其中两个Ground电极相连,与下接触层形成欧姆接触,Signal电极与上接触层形成欧姆接触,如图1(c)和(f)所示。通过低温探针台和半导体参数分析仪(Keithley 4200,America)测试器件77 K-300 K范围的电学特性。器件的光学响应特性在之前的工作中介绍过,在300 K下光电探测器截止波长约为4.8 μm,与InAsSb吸收层的带隙一致。在300 K和反向偏置为450 mV时,饱和量子效率在55%-60%。通过探针台和频率响应范围10 MHz-67 GHz的矢量网络分析仪(Keysight PNA-XN5247B,America)对器件进行射频响应特性测试。[align=center][size=18px][back=#ffff00][b]结果与讨论[/b][/back][/size][/align][b]材料质量表征[/b]图1(a)和(d)的X射线衍射谱结果显示,从左到右的谱线峰分别对应于InAsSb吸收层和GaSb缓冲层/衬底。其中,nBn和pBn外延片的InAsSb吸收区的峰值分别出现在60.69度和60.67度,GaSb衬底的峰值则出现在60.72度。因此,InAsSb吸收层与GaSb 衬底的晶格失配分别为-108 acsec和-180 acsec,符合预期,表明nBn和pBn器件的InAsSb吸收区和GaSb衬底几乎是晶格匹配的生长条件。因此,nBn和pBn外延片都具有良好的材料质量。原子力显微镜扫描的结果在图1的(b)和(e)中,显示出生长后的nBn和pBn外延片具有良好的表面形貌。在一个5×5 μm2的区域内,nBn和pBn外延片的均方根粗糙度分别为1.7 ?和2.1 ?。[align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/92230b98-4dac-4ee0-aeaa-282dcd342995.jpg[/img][/align][align=center][color=#0070c0]图1 (a)和(a)分别为nBn和pBn外延片的X射线衍射谱;(b)和(e)分别为nBn和pBn外延片的原子力显微扫描图;(c)和(f)分别为制备的圆形GSG探测器的光学照片和扫描电子照片[/color][/align][b]器件的变温暗电流特性[/b]图2(a)显示了器件直径90 μm的nBn和pBn探测器单管芯片的温度依赖暗电流密度-电压曲线,通过在连接到Keithley 4200半导体参数分析仪的低温探针台上进行测量。图2(b)显示了件直径90 μm的nBn和pBn探测器在77 K-300 K下的微分电阻和器件面积的乘积R?A随反向偏压的变化曲线,温度下降的梯度(STEP)为25 K。图2(c)显示了在400 mV反向偏压下,nBn和pBn探测器表现出的从77 K到300 K的R?A与温度倒数(1000/T)之间的关系,温度变化的梯度(STEP)为25 K。[align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/a8f8001f-cd03-42f4-a32f-8b1acc94131d.jpg[/img][/align][align=center][color=#0070c0]图2 从77K到300K温度下直径90 μm的nBn和pBn探测器单管芯片(a)暗电流密度-电压曲线;(b)微分电阻和器件面积的乘积R?A随反向偏压的变化曲线;(c)R?A随温度倒数变化曲线[/color][/align][b]器件暗电流的尺寸效应[/b]由于势垒型红外探测器对于体内暗电流可以起到较好的抑制作用,因此研究人员关注与台面周长和面积有关的表面泄露暗电流,进一步抑制表面漏电流可以进一步提高探测器的工作性能。图3(a)显示了从20 μm到100 μm直径的nBn和pBn器件于室温工作的暗电流密度和电压关系,尺寸变化的梯度(STEP)为10 μm。图3(b)显示从20 μm-100 μm的nBn和pBn探测器的微分电阻和台面面积的乘积R?A随反向偏压的变化曲线。图3(d)中pBn器件的相对平缓的拟合曲线说明了具有较高的侧壁电阻率,根据斜率的倒数计算出约为1.7×10? Ωcm。[align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/e7fba8aa-eabe-40a4-a863-6ebcdd264744.jpg[/img][/align][align=center][color=#0070c0]图3 从20 μm到100 μm直径的nBn和pBn器件于室温下的(a)暗电流密度和电压变化曲线和(b)R?A随反向偏压的变化曲线;(c)在400 mV反偏时,pBn和nBn器件R?A随台面直径的变化;(d)(R?A)?1与周长对面积(P/A)变化曲线[/color][/align][b]器件的结电容[/b]图4(a)显示了使用Keithley 4200 CV模块在室温下不同直径的nBn和pBn探测器的结电容随反向偏压的变化曲线,器件直径从20 μm到100 μm按照10 μm梯度(STEP)变化。对于势垒层完全耗尽的pBn探测器,预期器件电容将由AlAsSb/AlSb势垒层电容和InAsSb吸收区耗尽层电容的串联组合给出,其中包括势垒层和上接触层侧的InAsSb耗尽区。[align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/c09b63df-6442-42f2-b548-df4f539db6eb.jpg[/img][/align][align=center][color=#0070c0]图4 (a)在室温下不同直径的nBn和pBn探测器的结电容随反向偏压的变化曲线;(b)反偏400 mV下结电容与台面直径的变化曲线。[/color][/align][b]器件的射频响应特性[/b]通过Keysight PNA-X N5247B矢量网络分析仪、探针台和飞秒激光光源,在室温和0-3 V反向偏压下,对不同尺寸的nBn和pBn探测器在10 MHz至67 GHz之间进行了射频响应特性测试。根据图5推算出在3V反向偏压下的40 μm、50 μm、70 μm、80 μm、90 μm、100 μm直径的圆形nBn和pBn红外探测器的3 dB截止频率(f3dB)。势垒型探测器内部载流子输运过程类似光电导探测器,表面载流子寿命对响应速度会产生影响。[align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/95acbbf7-8557-4619-b4cd-5829d636aced.jpg[/img][/align][align=center][color=#0070c0]图5 在300 K下施加-3V偏压的40 μm、50 μm、70 μm、80 μm、90 μm、100 μm直径的nBn和pBn探测器的归一化频率响应图[/color][/align][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/541829b0-a336-4b7e-a75b-0a15f8dfd06a.jpg[/img][/align][align=center][color=#0070c0]图6 不同尺寸的nBn和pBn探测器(a)3 dB截止频率随反向偏压变化曲线;(b)在3 V反向偏压下的3 dB截止频率随台面直径变化曲线[/color][/align]图6(a)展示了对不同尺寸的nBn和pBn探测器,在0-3 V反向偏压范围内的3 dB截止频率的结果。随着反向偏压的增大,不同尺寸的器件的3 dB带宽也随之增大。因此,在图6(a)中观察到在低反向偏压下nBn和pBn器件的响应较慢,nBn探测器的截止频率落在60 MHz-320 MHz之间而pBn探测器的截止频率落在70 MHz-750 MHz之间;随着施加偏压的增加,截止频率增加,nBn和pBn器件最高可以达到反向偏压3V下的2.02 GHz和2.62 GHz。pBn器件的响应速度相较于nBn器件提升了约29.7%。[align=center][size=18px][back=#ffff00][b]结论[/b][/back][/size][/align]通过分子束外延法在锑化镓衬底上生长了两种势垒型结构nBn和pBn的InAsSb/AlAsSb/AlSb基中波红外光探测器,经过台面定义、工艺钝化工艺和金属蒸镀工艺制备了可用于射频响应特性测试的GSG探测器。XRD和AFM的结果表示两种结构的外延片都具有较好的晶体质量。探测器的暗电流测试结果表明,在室温和反向偏压400 mV工作时,直径90 μm的pBn器件相较于nBn器件表现出更低的暗电流密度0.145 A/cm2,说明了该器件在室温非制冷环境下表现出低噪声。不同台面直径的探测器的暗电流测试表明,pBn器件的表面电阻率约为1.7×10? Ωcm,对照的nBn器件的表面电阻率为3.1×103 Ωcm,而pBn和nBn的R?A体积项的贡献分别为16.60 Ωcm2和5.27 Ωcm2。探测器的电容测试结果表明,可零偏压工作的pBn探测器具有完全耗尽的势垒层和部分耗尽的吸收区,nBn的吸收区也存在部分耗尽。探测器的射频响应特性表明,直径90 μm的pBn器件的响应速度在室温和3 V反向偏压下可达2.62 GHz,对照的nBn器件的响应速度仅为2.02 GHz,相比提升了约29.7%。初步实现了在中红外波段下可快速探测的室温非制冷势垒型光探测器,对室温中波高速红外探测器及光通讯模块提供技术路线参考。[b]论文链接:[/b][url]http://journal.sitp.ac.cn/hwyhmb/hwyhmbcn/article/abstract/2023157[/url][来源:MEMS][align=right][/align]
[color=#000000]在分析过程中,样品管是部分浸没在冷浴(如液氮)中的,因此总自由空间是由冷自由空间和暖自由空间两部分组成的。其中浸没于液氮液位下的部分称为冷自由空间(冷域,cold-zone),在液位以上处于室温环境部分称为暖自由空间(暖域,warm-zone)。[/color] [color=#000000] 自由空间是系统中吸附质分子传递、扩散的区域。液氮温度(77K)下同体积所包含的分子数是室温300K 的4 倍,可以说在整个自由空间中冷自由空间对死体积的贡献远大于暖自由空间。冷自由空间越小,或者暖自由空间中所含气体分子数越多,压力测量也就越准确。[/color] [color=#000000] [/color] [b][color=#000000][/color][/b]
[size=4] photoconductive detector 利用半导体材料的光电导效应制成的一种光探测器件。所谓光电导效应,是指由辐射引起被照射材料电导率改变的一种物理现象。光电导探测器在军事和国民经济的各个领域有广泛用途。在可见光或近红外波段主要用于射线测量和探测、工业自动控制、光度计量等;在红外波段主要用于导弹制导、红外热成像、红外遥感等方面。光电导体的另一应用是用它做摄像管靶面。为了避免光生载流子扩散引起图像模糊,连续薄膜靶面都用高阻多晶材料,如PbS-PbO、Sb2S3等。其他材料可采取镶嵌靶面的方法,整个靶面由约10万个单独探测器组成。 1873年,英国W.史密斯发现硒的光电导效应,但是这种效应长期处于探索研究阶段,未获实际应用。第二次世界大战以后,随着半导体的发展,各种新的光电导材料不断出现。在可见光波段方面,到50年代中期,性能良好的硫化镉、硒化镉光敏电阻和红外波段的硫化铅光电探测器都已投入使用。60年代初,中远红外波段灵敏的Ge、Si掺杂光电导探测器研制成功,典型的例子是工作在3~5微米和8~14微米波段的Ge:Au(锗掺金)和Ge:Hg光电导探测器。60年代末以后,HgCdTe、PbSnTe等可变禁带宽度的三元系材料的研究取得进展。 工作原理和特性 光电导效应是内光电效应的一种。当照射的光子能量hv等于或大于半导体的禁带宽度Eg时,光子能够将价带中的电子激发到导带,从而产生导电的电子、空穴对,这就是本征光电导效应。这里h是普朗克常数,v是光子频率,Eg是材料的禁带宽度(单位为电子伏)。因此,本征光电导体的响应长波限λc为 λc=hc/Eg=1.24/Eg (μm) 式中 c为光速。本征光电导材料的长波限受禁带宽度的限制。在60年代初以前还没有研制出适用的窄禁带宽度的半导体材料,因而人们利用非本征光电导效应。Ge、Si等材料的禁带中存在各种深度的杂质能级,照射的光子能量只要等于或大于杂质能级的离化能,就能够产生光生自由电子或自由空穴。非本征光电导体的响应长波限λ由下式求得 λc=1.24/Ei 式中Ei代表杂质能级的离化能。到60年代中后期,Hg1-xCdxTe、PbxSn1-xTe、PbxSn1-xSe等三元系半导体材料研制成功,并进入实用阶段。它们的禁带宽度随组分x值而改变,例如x=0.2的HG0.8Cd0.2Te材料,可以制成响应波长为 8~14微米大气窗口的红外探测器。它与工作在同样波段的Ge:Hg探测器相比有如下优点:①工作温度高(高于77K),使用方便,而Ge:Hg工作温度为38K。②本征吸收系数大,样品尺寸小。③易于制造多元器件。表1和表2分别列出部分半导体材料的Eg、Ei和λc值。 通常,凡禁带宽度或杂质离化能合适的半导体材料都具有光电效应。但是制造实用性器件还要考虑性能、工艺、价格等因素。常用的光电导探测器材料在射线和可见光波段有:CdS、CdSe、CdTe、Si、Ge等 在近红外波段有:PbS、PbSe、InSb、Hg0.75Cd0.25Te等 在长于8微米波段有:Hg1-xCdxTe、PbxSn1-x、Te、Si掺杂、Ge掺杂等;CdS、CdSe、PbS等材料可以由多晶薄膜形式制成光电导探测器。 可见光波段的光电导探测器 CdS、CdSe、CdTe 的响应波段都在可见光或近红外区域,通常称为光敏电阻。它们具有很宽的禁带宽度(远大于1电子伏),可以在室温下工作,因此器件结构比较简单,一般采用半密封式的胶木外壳,前面加一透光窗口,后面引出两根管脚作为电极。高温、高湿环境应用的光电导探测器可采用金属全密封型结构,玻璃窗口与可伐金属外壳熔封。 器件灵敏度用一定偏压下每流明辐照所产生的光电流的大小来表示。例如一种CdS光敏电阻,当偏压为70伏时,暗电流为10-6~10-8安,光照灵敏度为3~10安/流明。CdSe光敏电阻的灵敏度一般比 CdS高。光敏电阻另一个重要参数是时间常数 τ,它表示器件对光照反应速度的大小。光照突然去除以后,光电流下降到最大值的 1/e(约为37%)所需的时间为时间常数 τ。也有按光电流下降到最大值的10%计算τ的 各种光敏电阻的时间常数差别很大。CdS的时间常数比较大(毫秒量级)。 红外波段的光电导探测器 PbS、Hg1-xCdxTe 的常用响应波段在 1~3微米、3~5微米、8~14微米三个大气透过窗口。由于它们的禁带宽度很窄,因此在室温下,热激发足以使导带中有大量的自由载流子,这就大大降低了对辐射的灵敏度。响应波长越长的光,电导体这种情况越显著,其中1~3微米波段的探测器可以在室温工作(灵敏度略有下降)。3~5微米波段的探测器分三种情况:①在室温下工作,但灵敏度大大下降,探测度一般只有1~7×108厘米瓦-1赫;②热电致冷温度下工作(约-60℃),探测度约为109厘米瓦-1赫 ③77K或更低温度下工作,探测度可达1010厘米瓦-1赫以上。8~14微米波段的探测器必须在低温下工作,因此光电导体要保持在真空杜瓦瓶中,冷却方式有灌注液氮和用微型制冷器两种。 红外探测器的时间常数比光敏电阻小得多,PbS探测器的时间常数一般为50~500微秒,HgCdTe探测器的时间常数在10-6~10-8秒量级。红外探测器有时要探测非常微弱的辐射信号,例如10-14 瓦;输出的电信号也非常小,因此要有专门的前置放大器。[/size]
火焰探测器又称感光式火灾探测器,即探测火焰燃烧的光照强度和火焰的闪烁频率的一种火灾探测器。下面工采网小编给大家介绍一下火焰探测器工作原理。火焰燃烧过程释放紫外线、可见光、红外线,在特定波长、特定闪烁频率(0.5HZ-20HZ)具有典型特征,有别于其他干扰辐射,阳光、热物体、电灯等辐射出的紫外线、红外线没有闪烁特征。火焰探测器工作原理是通过检测火焰辐射出的特殊波长的紫外线、红外线及可见光等,同时配合对火焰特征闪烁频率来识别,来探测火焰。一般选用紫外光电二极管、紫外线探测器、紫外线传感器等作为探测元件。[img=,446,450]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/12/201712011704_01_3332482_3.jpg!w446x450.jpg[/img]紫外线探测器是将一种形式的电磁辐射信号转换成另一种易被接收处理信号形式的传感器,光电探测器利用光电效应,把光学辐射转化成电学信号。光电效应可分为外光电效应和内光电效应。外光电效应器件通常指光敏电真空器件,主要用于紫外、红外和近红外等波段。具有内增益的外光电效应器件包括光电敏倍增管、像增强器等光敏电真空器件,它们具有极高灵敏度,能将极微弱的光信号转换成电信号,可进行单光子检测,其灵敏度比内电光效应的半导体器件高几个量级。内光电效应分为光导效应和光伏效应。光导效应中,半导体吸收足够能量的光子后,把其中的一些电子或空穴从原来不导电的束缚状态激活到能导电的自由状态,导致半导体电导率增加、电路中电阻下降。光伏效应中,光生电荷在半导体内产生跨越结的P-N小势差。产生的光电压通过光电器件放大并可直接进行测量。根据光导效应和光伏效应制成的器件分别称为半导体光导探测器和光伏探测器。最后给大家介绍三款性能非常优秀的紫外线探测器和紫外线二极管,都是应用在火焰检测和防紫外辐射源等领域的顶尖产品。[b]德国SGLUX 紫外光电探测器 - TOCON_ABC1[img=,298,298]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/12/201712011705_01_3332482_3.jpg!w298x298.jpg[/img]基于碳化硅的宽频紫外光电探测器,带有集成放大器TOCON是5伏供电的紫外光电探测器,带有的集成放大器使紫外辐射转化成0~5V电压输出。TOCON的输出电压引脚可以直接连接到控制器,电压计或其他带有电压输入的数据分析装置。高度现代化的电子元件和带有紫外玻璃窗的密封金属外壳可消除封装内寄生电阻路径导致的噪声或电磁干扰。对各个工业紫外传感应用来说,TOCON 是完美的解决方案,从pW/cm2水平的火焰检测到W/cm2水平的紫外固化灯控制。十种不同的TOCONs覆盖了这13个数量级范围,它们的灵敏度有所不同。TOCONs生产为紫外宽频传感器或带有过滤器进行选择性测量。在恶劣环境和极低或极高的紫外辐射中,精密电子件使TOCON成为了一个可靠的元器件。但是sglux内部生产的SIC探测器芯片使TOCON成为了永存的准传感器,以PTB所报告的强抗辐射为特点。应用在紫外辐射和火焰检测领域。[b]紫外光电探测器TOCON_ABC1特性:[/b]基于碳化硅的宽频紫外光电探测器放于TO5 外壳中,带有集中器镜头盖0…5 V电压输出峰值波长是280 nm在峰值处最大辐射(饱和极限)是18 nW/cm2 ,最小辐射(分辨极限) 是1,8 pW/cm2[b]德国SGLUX 紫外光电探测器 - TOCON_ABC10[/b][img=,298,298]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/12/201712011705_01_3332482_3.jpg!w298x298.jpg[/img]TOCON是5伏供电的紫外光电探测器,带有的集成放大器使紫外辐射转化成0~5V电压输出。TOCON的输出电压引脚可以直接连接到控制器,电压计或其他带有电压输入的数据分析装置。高度现代化的电子元件和带有紫外玻璃窗的密封金属外壳可消除封装内寄生电阻路径导致的噪声或电磁干扰。对各个工业紫外传感应用来说,TOCON 是完美的解决方案,从pW/cm2水平的火焰检测到W/cm2水平的紫外固化灯控制。十种不同的TOCONs覆盖了这13个数量级范围,它们的灵敏度有所不同。TOCONs生产为紫外宽频传感器或带有过滤器进行选择性测量。在恶劣环境和极低或极高的紫外辐射中,精密电子件使TOCON成为了一个可靠的元器件。但是sglux内部生产的SIC探测器芯片使TOCON成为了永存的准传感器,以PTB所报告的强抗辐射为特点。应用在紫外辐射、淬火控制和火焰检测领域。[b]紫外光电探测器TOCON_ABC10特性:[/b]基于碳化硅的宽频紫外光电探测器放于TO5 外壳中,带有衰减器0…5 V 电压输出峰值波长是290 nm在峰值处最大辐射(饱和极限)是18 nW/cm2 ,最小辐射(分辨极限) 是1,8 mW/cm2[b]德国SGLUX 紫外光电二极管 - SG01D-5LENS[img=,394,291]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/12/201712011706_01_3332482_3.jpg!w394x291.jpg[/img]SiC 具有独特的特性,能承受高强度的辐射,对可见光几乎不敏感,产生的暗电流低,响应速度快和噪音低。这 些特性使SiC成为可见盲区半导体紫外探测器的最佳使用材料。SiC探测器可以一直工作于高达170°C(338°F)的温度中。信号(响应率)的温度系数也很低, 0,1%/K。由于噪音低(fA级的暗电流), 能够有效地检测到极低的紫外辐射强度。请注意这个装置需要配置相应的放大器。(参见第3页中的典型电路)。SiC光电二极管有七个不同的有效敏感面积可供选择,从0.06 mm2 到36 mm2。标准版本是宽频UVA-UVB-UVC。四个滤波版本导致更严格的感光范围。所有光电二极管都有密封的金属外壳(TO型),直径为5.5mm的TO18 外壳或9.2mm 的TO5外壳。进一步的选项是2只引脚(1绝缘,1接地)或3只引脚(2绝缘,1接地)。[b]德国SGLUX 紫外光电二极管 SG01D-5LENS 特点[/b]宽频UVA+UVB+UVC, PTB报道的芯片高稳定性, 用于火焰检测辐射敏感面积 A = 11,0 mm2TO5密封金属外壳和聚光镜, 1绝缘引脚和1接地引脚10μW/cm2 峰值辐射约产生350 nA电流[b]德国SGLUX 紫外光电二极管 SG01D-5LENS参数:[/b][b][img=,690,365]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/12/201712011706_02_3332482_3.jpg!w690x365.jpg[/img][/b][/b][/b]
中国科技网讯 据物理学家组织网5月16日(北京时间)报道,西班牙塞西斯光学技术研究所用石墨烯结合量子点成功研发出一种混合型光电探测器,灵敏度是其同类探测器的10亿倍。研究人员指出,该研究预示了石墨烯在光学传感器和太阳能电池领域的新应用。相关论文发表在最新一期《自然·纳米技术》上。 石墨烯在光电子学和光电探测应用领域极有潜力,具有光谱带宽广、响应迅速的优点,但缺点是光吸收能力弱,缺乏产生多倍载荷子的增益机制。目前的石墨烯光电探测器响应度(一定波长的光在入射功率作用下的输出电流)在0.01A/W以下。 研究人员解释说,所需要的是一种迫使更多光被吸收的方法,石墨烯吸收光的效率仅为3%。为了提高光吸收率,他们转向了量子点。量子点是一种纳米晶体,能根据自身大小吸收不同波长的光。从本质上讲,光电探测器是一种把少量光转化为微小电流的设备,通过检测电流来确定有多少光进入了设备,或者直接用该电流产生其他反应,比如辅助产生摄影图像。 为了制造光电探测器,研究小组首先用标准的胶带法剥离出一层石墨烯作底片,用纳米印刷术在上面印上微小的黄金电极,然后用喷雾瓶将硫化铅晶体喷在上面。这些胶状晶体包含了各种大小的颗粒,几乎能吸收所有波长的光。他们用不同波长的光来照射探测器,检测其电阻和电量。 在制造量子点时,要保证在量子点和石墨烯之间实现配位体交换最大化,最大困难是找到合适的材料组合。研究人员说,他们经多次试验,终于使内量子效率达到了25%。在探测器中,量子点层中的光强烈而且可调,生成的电荷传导到石墨烯,在此电流多次巡回,响应度达到了107A/W。 研究人员还指出,在这种光电探测器基础上,还能造出更多新设备,如数字摄像机、夜视镜以及其他多种传感器设备。(记者 常丽君) 总编辑圈点 石墨烯极高的导电性着实令科学家着迷,也因此激发了科学家利用石墨烯来设计超高速光电探测器。传统的硅基光电探测器不能折叠,也不便宜,而且不够灵敏。多年来,一种便宜、可折叠的光电探测器一直是科学家们的梦想。单层石墨烯似乎可以胜任。然而单层石墨烯吸收光子的能力比硅还差,仅有3%的光子被吸收。而当量子点附着在其表面时,其吸收光子的能力可神奇地提高到50%。这样一来,可以穿在身上的电子产品或许真的不再是梦了。 《科技日报》(2012-05-17 一版)
主动红外探测器由红外发射机、红外接收机和报警控制器组成。分别置于收、发端的光学系统一般采用的是光学透镜,起到将红外光束聚焦成较细的平行光束的作用,以使红外光的能量能够集中传送。红外光在人眼看不见的光谱范围,有人经过这条无形的封锁线,必然全部或部分遮挡红外光束。接收端输出的电信号的强度会因此产生变化,从而启动报警控制器发出报警信号。主动式红外探测器遇到小动物、树叶、沙尘、雨、雪、雾遮挡则不应报警,人或相当体积的物品遮挡将发生报警。由于光束较窄,收发端安装要牢固可靠,不应受地面震动影响,而发生位移引起误报,光学系统要保持清洁,注意维护保养。因此主动式探测器所探测的是点到点,而不是一个面的范围。其特点是探测可靠性非常高。但若对一个空间进行布防,则需有多个主动式探测器,价格昂贵。主动式探测器常用于博物馆中单体贵重文物展品的布防以及工厂仓库的门窗封锁、购物中心的通道封锁、停车场的出口封锁、家居的阳台封锁等等。
“凤凰号”火星探测器携带七种探测仪器 “凤凰号”探测器是一个由3条腿支持的平台,平台直径1.5米,高约2.2米,其中心是一个多面体仪器舱,舱左右两侧各展开一面正八边形太阳能电池阵,跨度5.52米。与“火星极地着陆器”相比,“凤凰号”探测器的最大变化是提高了太阳能电池的性能。 “凤凰号”探测器将携带7种科学探测仪器,分别是: (1)机械臂(RA) 它是“凤凰号”探测器上最重要的设备,用以挖取火星表面及表面下层的土壤样品。它将挖得的样品送入着陆器搭载的“显微镜电化学与传导性分析仪”和“热与气体分析仪”中进行化验分析。 机械臂长2.35米,有4个自由度,末端装有锯齿形刀片和波纹状尖锥,能在坚硬的极区冻土表面,挖掘1米的深坑。机械臂还可为装在臂上的相机调整指向,引导测量热与电传导性的探测器插入土壤。 (2)显微镜电化学与传导性分析仪(MECA) 它是在“火星勘探者”计划中用的仪器基础上略加改进而成,包括湿化学实验室、光学显微镜、原子力显微镜和热与电传导性探测器4台仪器,用以检测土壤的元素成分以及给土壤样品拍摄成像。 (3)热与气体分析仪(TEGA) 它包括微分扫描热量计和质谱仪两部分,用以对土壤样品的吸热和散热过程进行观测记录,并对加热后释放出的挥发物进行分析。 (4)表面立体成像仪(SSI) 用以测绘高分辨率的地质图和机械臂作业区地图,进行多光谱分析和大气观测。 (5)机械臂相机(RAC) 用以拍摄机械臂采集的土壤样品的高分辨率图像,分析土壤颗粒的类型和大小。 (6)火星下降成像仪(MARDI) 用以在“凤凰号”下降过程中拍摄火星表面,堪察着陆点附近的地质情况。 (7)气象站(MS) 这是为“凤凰号”着陆器惟一专门研制的新仪器。它由激光雷达和温度压力测量装置两部分组成,用以了解当地大气的特性。
JJG 685-1990 光电探测器相对光谱响应度检定规程[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=87197]JJG 685-1990 光电探测器相对光谱响应度检定规程[/url]
[color=#333333]全二维面探测器残余应力仪与传统一维点,线探测器残余应力仪比较区别:[/color][color=#333333](1)传统一维点,线探测器残余应力仪——sin2Ψ 1)通过测量应力引起的衍射角偏移,从而算出应力大小。测量时需要多次(一般5-7次)变X射线的入射角,并且调整一维探测器的位置找到相应入射角的衍射角 2)施加应力后,通过测角仪得到衍射角发生变化的角度,从而计算得到应力数据(2)圆形全二维面探测器残余应力仪——基于cosα方法 1)单角度一次入射后,利用二维探测器获得完整德拜环。通过比较没有应力时的德拜环和有应力状态下的变形德拜环的差别来计算应力下晶面间距的变化以及对应的应力 2)施加应力后,分析单次入射前后德拜环的变化,即可获得全部残余应力信息 世界首款基于二维探测器和cosα分析方法的新一代X射线残余应力分析仪,将利用X射线研究残余应力的测量速度和精度推到了一个全新的高度,总体说来它比传统方法具有如下优点:1,圆形全二维面探测器残余应力仪优点: 更快: 二维探测器获取完整德拜环,单角度一次入射测量即可完成测量,全过程平均约90秒 更精确:一次测量最多可获得500个数据点,用于拟合计算应力。无应力铁粉残余应力测定的精度为±2MPa(欧美标准无应力铁粉残余应力测定的精度要求为正常±6.9MPa,最大±14MPa.) 更轻松:无需测角仪,单角度一次入射即可,复杂形状和狭窄空间的测量不再困难 更方便:测量精度高, 无需冷却水、野外工作无需外部供电 更强大:有区域应力分布测量成像(Mapping)功能,软件有晶粒大小、材料织构、残余奥氏体信息分析功能2,传统一维点,线探测器残余应力仪: 1,设备笨重,不适合检测比较大的工件或设备 2,需要测角仪,每次摄入,要多点d-sin2Ψ曝光模式,互相关法计算峰位移。增加仪器成本 3,需要水冷系统,冷却液温度过高或其它流动不畅通时机器不能工作,增加仪器使用成本。 4,操作复杂,必须专业长时间培训或有经验的人员才能操作。检测时间长,每次测量必须转角,人工误差大。 5,设备故障率高,不管是,测角仪,冷却系统或测角角度有一处故障,设备就不能正常工作。 6,价格昂贵,测角仪和冷却系统大大增加了设备成本,维修费用及高。[/color]
小弟想要一个能检测波长为3.3um的热释电红外探测器,但在网上查了很久,发现都是些检测波长在5-14um的探测器。哪位大侠知道哪种型号的探测器能满足我的需求啊?劳烦告诉我型号啊,感激不尽哦!
如题,有国产的MCT碲镉汞探测器和傅里叶光谱仪探测器。17620310101[img]https://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em57.gif[/img]
[color=#000000]陕西知芯外延半导体有限公司(简称:知芯外延)于2022年在秦创原平台支持下成立,基于西安电子科技大学微电子学院的研发团队,企业研究的硅基四族外延晶圆打破了国外的设备、技术封锁,解决了我国的“卡脖子”技术,带动了我国高端光电探测器、硅光集成产业、超高速通讯器件等各个方向产品的升级。[/color][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202402/uepic/c45ee993-8944-4fb1-a1b4-793fe9fb49f5.jpg[/img][/align][color=#000000]知芯外延主要研究具有硅基四族外延晶圆,在不同掺杂、厚度、纳米结构等参数下的成熟生长工艺,同时团队还研发出了基于硅锗外延晶圆的红外探测器芯片。目前企业生产的外延晶圆以硅基四族材料为主,包括硅基锗、硅基硅锗,硅基锗锡等,可应用于红外探测器、激光雷达、光通讯、三四族材料硅基衬底等各个领域。[/color][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202402/uepic/c5db2606-b780-4d94-bda7-1f42d7adfd8e.jpg[/img][/align][color=#000000]基于硅锗外延片的硅锗短波红外探测器,作为一种全新的短波探测器技术路径,其高集成度、低成本的优势,将能够成为代替传统材料实现短波红外大规模、各领域应用。在世界各国争相发展短波红外探测技术的当下,陕西知芯外延半导体为我国的技术突破持续发力。公司已入选陕西省光电子产业重点项目,并与多所研究院、军工单位达成合作。项目促进光电子产业创新链发展的同时,也为产业链的发展提供了核心技术支撑,助力西安走上“追光”路。[/color][来源:MEMS][align=right][/align]
[color=#000000]陕西知芯外延半导体有限公司(简称:知芯外延)于2022年在秦创原平台支持下成立,基于西安电子科技大学微电子学院的研发团队,企业研究的硅基四族外延晶圆打破了国外的设备、技术封锁,解决了我国的“卡脖子”技术,带动了我国高端光电探测器、硅光集成产业、超高速通讯器件等各个方向产品的升级。[/color][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202402/uepic/c45ee993-8944-4fb1-a1b4-793fe9fb49f5.jpg[/img][/align][color=#000000]知芯外延主要研究具有硅基四族外延晶圆,在不同掺杂、厚度、纳米结构等参数下的成熟生长工艺,同时团队还研发出了基于硅锗外延晶圆的红外探测器芯片。目前企业生产的外延晶圆以硅基四族材料为主,包括硅基锗、硅基硅锗,硅基锗锡等,可应用于红外探测器、激光雷达、光通讯、三四族材料硅基衬底等各个领域。[/color][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202402/uepic/c5db2606-b780-4d94-bda7-1f42d7adfd8e.jpg[/img][/align][color=#000000]基于硅锗外延片的硅锗短波红外探测器,作为一种全新的短波探测器技术路径,其高集成度、低成本的优势,将能够成为代替传统材料实现短波红外大规模、各领域应用。在世界各国争相发展短波红外探测技术的当下,陕西知芯外延半导体为我国的技术突破持续发力。公司已入选陕西省光电子产业重点项目,并与多所研究院、军工单位达成合作。项目促进光电子产业创新链发展的同时,也为产业链的发展提供了核心技术支撑,助力西安走上“追光”路。[/color][来源:MEMS][align=right][/align]
光谱仪器的探测器响应时间越短越好吗?一般的光谱仪器上的探测器响应时间是什么级别的?10ns?还是其他?
一根燃烧的蜡烛1秒钟可以发射出100亿亿个以上的光子,要探测到能量如此小的单个紫外光子一直是世界技术难题。记者昨天获悉,南京大学电子科学与工程学院长江特聘教授陆海为首的研究团队近来获得突破,在国内首先研制出超灵敏度的固体紫外单光子探测器,从而使中国成为继美国之后第二个掌握这一核心技术的国家。 “自然界中波长小于280纳米的紫外光几乎为零,所以我们探测它相当于在暗室中探测光,只要发现一个小光点就一定是目标。”陆海介绍说,可探测400纳米以下紫外辐射的紫外光探测器,是火焰探测、环境监测、生物医药、空间科学等领域所急需的关键部件,也是关系到国家安全的关键技术,可以用来检测海上油污、卫星遥感监测雾霾等。 光子是光的最小能量量子,也是光作为信息载体的最小传输单位。一根蜡烛1秒钟释放出的超100亿亿个光子中,假设紫外光子只占万分之一,那么在完全不考虑飞行损耗的情况下,1公里以外,面积为1平方厘米的镜头1秒钟只能接收到1000个紫外光子。专门用来捕捉这些“小家伙”的单光子探测器一直是世界各国研究和竞争的焦点。 陆海举例说,导弹的飞行尾焰中存在像指纹一样的特殊紫外光谱成分,但距离越远能够传输过来的紫外光就越微弱。利用超灵敏度紫外单光子探测器就有可能在上千公里以外探测和分辨出来袭飞弹,为反制或者规避提供宝贵时间。之前,国际上只有美国罗格斯大学、弗吉尼亚大学、通用电气研发中心三家美国单位成功研制碳化硅单光子探测器。而南大研究团队此次获得突破后,跻身成为第四家。 南大研究团队研制出的紫外单光子探测器,基于碳化硅半导体芯片技术,能灵敏捕捉到紫外单光子,并且打破了过去依赖于超低温条件的瓶颈。“我们的探测器在150℃下仍能正常工作,这是原来任何单光子探测技术都无法达到的。”陆海说。这一突破也引起了国际关注,欧洲的《今日半导体》杂志专门长文报道了南大的这一研究成果。 同时,该探测器有显著的成本优势,有望向民用领域大规模推广,比如高压输电线和高铁供电线路上出现电晕、污闪时,可用其远程检测和定位。“目前,紫外火灾报警器用的真空紫外光敏管,综合成本很高。”陆海拿出一枚耳钉大小的器件介绍说,未来用如此小的单光子探测器件,不仅造价更便宜,而且防爆、使用寿命更长。 眼下,南大研究团队在该领域的部分研究成果已开始进入产业化阶段。过量的紫外线照射易诱发皮肤癌,韩国三星公司日前发布的Note4手机就装备了微型紫外线传感器,受到消费者欢迎。而南大研究团队正在和华为合作的贴片封装紫外探测器,尺寸比米粒还小,也将安装到手机或智能手环中,藉由它,用户可随时随地检测所处环境的紫外线强度,以及时防护。
[align=left]紫外火焰检测器通过检测由物质燃烧产生的紫外线来检测火灾,除紫外火焰探测器外,市场上还有一种红外火焰探测器,即线性射束烟雾探测器。 紫外火焰探测器适用于火灾期间可能发生明火的地方。紫外火焰探测器可用于火灾强烈的火焰辐射或没有阴燃阶段的地方。火焰检测器要求紫外线传感器本身耐高温和高灵敏度。[/align]紫外线火焰探测器由紫外线触发。普通的扩散火焰可以产生足够强度的紫外线,易于识别。在设计探测器时,必须注意光谱范围应该在290nm的太阳辐射之外。OFweek Mall了解到紫外线传感器非常有效,它可以排除太阳辐射,并能有效地感知火焰发出的285nm或更小的辐射光。诸如碳化硅光电二极管的其他组件是高度敏感的,但是对于非火焰紫外光具有差的分辨能力。紫外线传感器被开发并用于保护危险区域靠近探测器的特殊位置,并且探测器对火焰的选择性可以精确到仅由火焰产生的紫外辐射的特定波长。紫外火焰探测器已成功用于爆炸抑制系统和低压室内水灭火系统中的释放装置。[img=,337,257]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812271549500713_2154_3422752_3.png!w337x257.jpg[/img]紫外线传感器的正常工作寿命与工作线有直接关系。其典型系列具有高消耗和低消耗。高耗电线路由于电流大,可直接驱动继电器,线路简单,线路简单,维护方便 随着集成电路的快速发展,从设计中采用了越来越多的低功耗电路。低功耗电路不仅耗电少,而且有效避免了大放电电流和去电时间不足引起的自激。与电阻容量并联的负载增加了管的放电面积并缩短了处于脉冲状态的时间。在DC状态下操作时,紫外线传感器必须具有足够的灭火时间(大于2ms)。这是因为紫外光管的放电不会自熄,并且放电管本身在放电后释放许多自由亚稳原子,导致第二次放电。它更容易,只有经过足够长的时间后,这些亚稳态原子才能显着减少。那么在火焰检测行业中用的比较多的传感器是这种型号的:TOCON_ABC10[b]德国SGLUX 紫外光电探测器 -TOCON_ABC10[/b]TOCON是5伏供电的紫外光电探测器,带有的集成放大器使紫外辐射转化成0~5V电压输出。TOCON的输出电压引脚可以直接连接到控制器,电压计或其他带有电压输入的数据分析装置。高度现代化的电子元件和带有紫外玻璃窗的密封金属外壳可消除封装内寄生电阻路径导致的噪声或电磁干扰。对各个工业紫外传感应用来说,TOCON 是完美的解决方案,从pW/cm2水平的火焰检测到W/cm2水平的紫外固化灯控制。十种不同的TOCONs覆盖了这13个数量级范围,它们的灵敏度有所不同。TOCONs生产为紫外宽频传感器或带有过滤器进行选择性测量。[img=,311,312]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812271549494053_1160_3422752_3.jpg!w311x312.jpg[/img]相关传感器分类:气体传感器丨氨气传感器丨二氧化硫传感器丨一氧化碳传感器丨臭氧传感器丨氧化锆氧气传感器丨超声波传感器丨气体流量传感器丨空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量传感器丨二氧化碳传感器丨氧气传感器丨紫外线传感器https://mall.ofweek.com/category_92.html丨水质传感器丨可燃气体传感器丨温湿度传感器丨酒精传感器丨微量氧传感器丨PID传感器丨PM2.5传感器丨湿度传感器丨光纤应变传感器丨voc传感器丨氧化锆传感器丨光电液位传感器丨超声波液位传感器丨CO2传感器丨CO传感器丨UV传感器丨光纤传感器丨光离子传感器丨PH传感器丨荧光氧气传感器丨流量传感器丨光纤压力传感器丨双气传感器丨
欲买用于NDIR红外分析的探测器,推荐几款性价比好的 热释电探测器, 热电偶和热电堆也行, 碲镉汞探测器也行 发一份详细资料到信箱augustcool214@sina.com.cn,谢谢 最好有报价(大概)
光探测器是一种能够将光信号转换为电信号的装置,其在诸多领域都有着广泛的应用。与此同时,低维材料在线提供的二维层状材料因其优异的内秉光电特性而常常被用于光电探测的研究。全国纳米技术标准化技术委员会低维材料工作组的专家介绍,黑磷作为一种新的二维层状半导体材料,具有较高的载流子迁移率、各向异性的光电性质、可调控的直接带隙以及高的开关比,因而被人们认为是制造高性能光电探测器的理想材料之一。与此同时,研究表明减小层状材料的厚度能够有效提高材料的电输运性能,改善能带结构并有利于提升材料的光探测能力,所以少层黑磷纳米片在光电领域具有极大的应用价值。然而,二维黑磷纳米片在外界条件下暴露时会遭受严重的氧化,这极大地阻碍了其开发应用的开展。近日,湘潭大学钟建新教授团队的祁祥副教授课题组和深圳市黑磷光电技术工程实验室主任深圳大学张晗教授课题组采用KOH作为电解液,在溶液的环境下测试了少层黑磷纳米片的自供电光探测性能并研究了其稳定性情况。从图中可看出,基于二维黑磷纳米片的自供电光探测器展现出优异的光响应性能以及良好的环境稳定性,不同入射光强度下二维黑磷纳米片光响应率在1.9到2.2μAW[sup]-1[/sup]的范围内波动,表现出较为稳定的敏感度。同时,光探测器的电流密度随着入射光的强度增强而线性增加,也符合光电化学型光探测器的特性。除此之外,研究结果还表明碱性电解液的存在有助于维持黑磷纳米片的稳定性。黑磷纳米片在0.1MKOH电解液中的光电流能达到265nA/cm[sup]2[/sup],24个小时后光电流密度从265 nA/cm[sup]2[/sup]略微衰减到243nA/cm[sup]2[/sup],这也就意味着黑磷纳米片在KOH电解液中具有优异的光探测能力以及良好的稳定性。不仅如此,通过对KOH电解液的浓度和外界偏压进行调控,他们还进一步的优化了黑磷纳米片的光探测性能。该工作不仅研究了黑磷纳米片光探测性能和电解液浓度的关系,还表明黑磷纳米片作为低功耗光探测器件的良好性能与潜力。综上所述,黑磷在碱性溶液中所表现出来的高稳定性和光响应性能,使得光电化学型光探测器结构具有极大的研究意义以及潜在的应用价值。在这个工作中,他们研究了黑磷纳米片光探测器的基本性能,为进一步研发基于黑磷纳米片的光探测器提供研究基础以及技术路线。目前巨纳集团低维材料在线商城91cailiao.cn,提供的各类二维材料,一维材料,零维材料,如黑磷BP,石墨烯,纳米管,HOPG,天然石墨NG,二硫化钼MoS2,二硫化钨WS2,hBN氮化硼晶体,二碲化钨WTe2,二硫化铼ReS2,二硒化铼ReSe2等,受到了科研工作者的一致好评。[img=,690,642]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/07/201707141029_01_2047_3.png[/img]
有哪位有光电探测器问题需要解决的,可以联系我。希望可能为大家提供更多帮助!
新手一枚,想做利用能散型X射线荧光光谱分析矿物中Al、Si含量大致范围,领导让买XRF探测器和X光管,让我选产品。看文献大家都用的是国外的,像Varian、COMET、牛津的光管,还有AmpTek、Moxtek的探测器。但是不知道实际价位和性能如何,实在不会选了。请问各位大神能不能给说明一下详细情况(价位、性价比)?我该怎么选?还有没有国内的比较好的品牌?另外多通道脉冲幅度分析器是不是都和XRF探测器集成在一起了?单买的话有什么合适的品牌?还有是不是探测器现在都是配有相应分析软件的啊?从来没接触过光学相关技术,实在头疼,小女子在此谢过各位了,拜托拜托~
请问大家一个问题,PbS探测器和InGaAs探测器有什么区别?在相同的条件下他们所测量的光谱有什么不同吗?http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/default/emyc1004.gif
听说杭州聚光已经批量生产紫外的荧光光谱仪了。为什么国内那么多的光谱仪厂家,都只做可见光的荧光光谱仪呢?问题是出在什么地方?一般来说,只要探测器的响应范围可以达到紫外,其他光学部件响应范围一般不是问题,所以是价格上出了问题吗?紫外探测器的价格比普通可见光探测器的价格高很多吗?
被动红外探测器:采用被动红外方式,已达到安保报警功能的探测器。被动式红外探测器主要由光学系统、热传感器(或称为红外传感器)及报警控制器等部分组成。探测器本身不发射任何能量而只被动接收、探测来自环境的红外辐射。一旦有人体红外线辐射进来,经光学系统聚焦就使热释电器件产生突变电信号,而发出警报。 被动红外探测器越来越多的被应用于安防领域,能够探测到当前区域内有没有移动的人等目标。 与其他红外探测器不同的时,被动红外探测器采取被动的方式,即自身不附加红外辐射光源,本身也不发射任何能量。目标在探测渔区内移动,会引起某一个立体防范空间内的热辐射的变化,而红外热辐射能量的变化能够灵敏的被被动红外探测器感应到,从而发出报警。 被动红外探测器一般由光学系统、红外传感器、报警控制器等构成。被动红外探测器安装好后,某一区域内的热辐射量量对于探测器来说基本上是不变的。尽管背景物体(如墙、家具等)也会散发出红外辐射能量,但由于能量很小不会触发报警。可当有人等移动目标进入该区域后,红外热辐射值会产生显著的变化。红外传感器的探测波长范围是8~14m,包括人体的红外辐射波长。探测器接收到这些信号后,将信号处理并送往报警控制器,最终触发报警,达到安防的目的。
[img=,690,293]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/05/201905171114090988_8823_3859729_3.jpg!w690x293.jpg[/img]简 介OSI Optoelectronics是一家生产标准或定制二极管和光学传感器的制造商,其产品应用于医学、商业、军事、X-射线、无线电通讯等各个领域。项目需求OSI公司准备开发一款低成本的数据采集系统,需要从48个独立的探测器上采集信号并将其数字化,用 USB总线将数字信号上传至PC。48路探测器被巧妙地集成在一个仪器上,用于采集物体的散射光。由于散射光密度很低,所以要选择低噪音、高敏度的探测器。此项目计划在2个月之内完成产品雏形。OSI Optoelectronics曾采用PCI板卡采集方案,现准备用USB采集卡替换此方案。OSI的方案变更有以下几个原因:探测器密度越高,越能更好地感应低密度的散射光;无需使用连接PCI板卡和模拟信号的带状电缆;模数转换靠近模拟信号源,降低了信号噪声;实现更高的采样率,使得从48个通道获取信号在时间上更加同步;用笔记本电脑取代了台式机;数据采集硬件成本降低;解决方案探测器选择的是高敏度OSI Optoelectronics的光电DP系列,特点是低电容、高响应度、低噪音及巨变温度下的高稳定性。数据采集元件选择的是MCC的16位USB-2533数据采集卡。选择USB-2533基于多方面原因。首先1MHz的采样率高于现有的PCI板卡,使得切换通道时间变短。其次,使用USB板卡的成本是PCI板卡的1/3。而且USB-2533的体积玲珑,可以安置在仪器内,从而使得 AD转换靠近模拟信号源、降低噪声、增加信噪比。高敏度探测器与USB-2533的完美结合实现了产品的预期效果。OSI设计的定制接口板安装在USB-2533上,为独立的光电探测器的48个模拟通道提供了接口。[img=,690,690]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/05/201905171114214252_786_3859729_3.jpg!w690x690.jpg[/img]结果MCC的销售及工程师提供的支持具有很高的价值,销售团队在需求提报后的三天内评估了USB-2533和UL软件的方案。技术支持工程师则提供了C++的编程应用案例,这些案例开启了应用代码的开发,使得OSI在计划时间内完成了产品原型。重新设计的仪器的采样率更高,各探测器信号的扫描更同步;USB-2533的16位分辨率也使得仪器精度大大提高。高敏度的探测器(对于特定波长有高响应度)在微光下提供更精确的信号,因此提高了成像质量(信噪比)。新产品很快上市,在降低成本的同时提高了产品性能。如需了解更多内容请关注嘉兆科技
D*=(A*f)^0.5/NEP,其中A是探测器光敏元面积,f是电子学带宽,NEP是噪声等效功率。相信大家都知道,光谱成像在探测器光敏元上不可能只占一个像元,而是有一定面积的,请问此时计算D*,A 是用一个像元的面积还是光谱所占的面积?
中国心 请教各位大虾们,XRD使用的探测器(计数器)一般是什么?工作原理是怎样的?我现在使用的是美国热电的ARL9800XP型荧光衍射仪,它的探测器好象是叫Kr探测器,具体的资料我没有,想多了解点相关内容,希望大家给点建设性的意见和建议,谢谢
化学发光免疫分析仪是极微弱光探测应用的典型设备,光子计数探头是化学发光免疫分析仪产品中主要的探测器类型。本文列举了一些化学发光免疫分析仪中与探测器相关的常见问题,并以滨松光子计数探测器为例进行了详细解析。[b][color=#cc0000]PMT在使用中有什么需要注意的安全问题?[/color][/b]1. 高压问题光子计数探头内部有1000V左右的高压,滨松公司已经做了良好的屏蔽,所以在正常使用情况下,不会有高压电击的问题,不建议可以进行探头拆解,如果拆解使用谨防高压损伤。2. 曝光损坏问题光子计数探头核心是光电倍增管,光电倍增管受到强光照射以后,会发生光敏效应,造成光子计数探头一段时间内的暗计数上升,一般在不通电的情况下,这种暗计数上升是可恢复的,需要在暗环境下静置一段时间,为加快这种恢复,可以加电在环境下静置。但是如果是带电见强光的话,可能会对PMT造成不可恢复的损坏。带电见强光是造成光子计数探头损坏的主要原因,对于这种损失我们也叫曝光损坏。3. 光窗挤压问题光子计数探头的光窗就是PMT的窗口,都是属于玻璃易碎产品,不允许大力挤压,其中有部分光子计数探头的光窗和外壳基本上在一个平面上,安装过程中要特别注意避免对光窗的挤压。[b][color=#cc0000]都说PMT对光很敏感,有可能被强光打坏,那么如何判断什么样的光对于PMT是会造成损伤的“强光”?[/color][/b]1. 对于没有通电的PMT,如果被夏天中午的太阳直射,就会造成永久损伤——所以说,只要环境光显著地弱于夏天中午的太阳直射(如日常的室内环境),是不会对没有通电的PMT造成永久损伤的。2. 对于已经通电的PMT,如果被满月的月光直射,就能使其输出饱和——所以说,强于满月月光直射的环境光对于已经通电的PMT是需要避免的。 需要强调的是,以上提到的都是会对PMT造成损伤的光强;为了在使用中得到高信噪比,PMT需要非常严格的避光,具体要求可以参考以下“测试中发现背景高/信噪比不好,从PMT的角度,有可能有哪些原因?”的问题解析。[b][color=#cc0000]测试中发现背景高/信噪比不好,从PMT的角度,有可能有哪些原因?[/color][/b]1. 漏光影响暗计数是光子计数探头的主要参数,影响暗计数因素主要有温度、漏光等因素,大部分在应用中遇到的暗计数高、本底高的问题,都是由于漏光引起的,PMT是非常灵敏的探测器,对于单光子信号就有非常好的响应,我们通常会收到客户的说法,例如:“在晚上我把灯关掉,还是暗计数很高呀;”“我没有拆开给你们提供的窗口纸呀;”“光窗我是用黑胶带贴上的”。类似这样的避光是远远不够的,远远没有达到光子计数探头要求的工作环境,光子计数探头要求的绝对暗室,不允许有任何的光线透过,所以在光子计数探头使用过程中完全避光应该是最基本的要求。如果仅仅是评价暗计数测试时候建议用黑布进行多层的包裹,并且上电稳定半小时以后进行暗计数评价。2. 温度对暗计数的影响另外一个影响暗计数的因素就是温度,工作温度升高热电子发射加剧,暗计数上升,温度降低,暗计数下降,对于化学发光免疫分析中使用的光子计数探头,一般情况温度下降到10℃以下,暗计数就变化很小了。下图为滨松H10682典型的暗计数和温度的关系图请参考。[align=center][img=,364,403]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808211113230530_6115_2194_3.png!w364x403.jpg[/img][/align]3. 暗计数对化学发光免疫分析仪的影响暗计数特性和仪器的检测下限有关系,常温下(25℃)光子计数探头的暗计数都在150cps以内,而化学发光试剂发光要远强于这个数值,所以在常规的试剂体系和设备中暗计数都不会对测试造成太大影响。全自动化学发光设备中由于有温浴系统,温度一般会高于25℃,暗计数会有所上升,对于大部分的设备中都影响不大,不过在设备设计过程中要充分考虑到充分散热,尽量使得光子计数探头安装到远离热源的地方,并且做好通风散热。[b][color=#cc0000]滨松的光子计数探头的输出线性如何?如果我的化学发光仪需要更大的线性范围有没有什么方案?[/color][/b]动态范围是化学发光免疫分析仪的关注的一个重要参数,也是光子计数探头的重要参数。1. 光子计数探头线性光子计数探头的动态范围受到光电倍增管、放大电路等因素的影响,考虑到成本、功耗,一般情况下滨松的光子计数探头设计最大输出线性为5Mcps或者6Mcps,这样的线性范围完全可以满足化学发光免疫分析仪的使用。下图是滨松H10682典型是线性曲线。[align=center][img=,416,319]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808211119139310_5058_2194_3.png!w416x319.jpg[/img][/align][align=center]H10682线性输出曲线[/align][align=left]2. 线性校正 [/align][align=left]一般情况下光子计数探头最大线性输出5-6Mcps就可以满足客户的使用,但是有个别客户提出在特殊的试剂下,需要更高的线性输出上限,一般情况下遇到这种情况下有两种处理方法:[/align][align=left]1)对试剂进行稀释,稀释以后进行测试,可以有效的降低光产额;[/align][align=left]2)对光子计数探头的输出进行线性校正,就像我们上面提到的滨松CH326配合CH297-011,在输出线性校正前,最大输出线性为6Mcps如果使用滨松CH297-011内嵌的线性校正功能最大线性输出可以达到20M,当然H10682配合CH297-011也可以实现这个功能。下图是线性校正前后滨松H10682的最大输出:[/align][align=center][img=,420,319]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808211114478710_507_2194_3.png!w420x319.jpg[/img][/align][align=center]线性校正前后滨松H10682的最大输出特性曲线特性曲线[/align][align=left]另外我们也提供线性输出校正公式供用户参考,参考公式如下:[/align][align=center][img=,521,257]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808211120378522_8346_2194_3.jpg!w521x257.jpg[/img][/align][align=center]N:真实计数(cps,count per second) M:测量计数(cps,count per second) t:脉冲分布率(s)[/align][align=left][/align][align=left][b][color=#cc0000]化学发光仪中PMT的安装有什么讲究?[/color][/b][/align][align=left]1. 距离 [/align][align=left]安装距离是一个用户问的比较多的问题,安装距离主要会影响PMT的探测率,例如图5所示同样面积的探测器距离点光源越远,如果不加其他光学系统的情况下,探测效率越低,而在化学发光免疫分析仪中,一般情况是直接探测,不加其他的光学系统,所以我们建议是靠近样品池,这样会保证比较好的光耦合效果。如果是安装空间有限制,可以考虑使用光纤,但是使用光纤会带来耦合效率的降低,不是特别推荐。[/align][align=center][img=,546,533]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808211122145829_9433_2194_3.jpg!w546x533.jpg[/img][/align][align=center]安装距离对探测效率影响示意图[/align][align=left]2. 探测窗口大小 [/align][align=left]在全自动化学发光免疫分析仪中,大部分采用直径为1cm左右的圆形的试管,也有其他的异形的试管,当然还有使用微孔板的反应器。在化学发光免疫分析仪中使用的典型产品滨松H10682光窗尺寸为φ8,CH326光窗尺寸为φ25,一般情况下,建议用户使用PMT80%的有效面积,这样在光子计数中的能够保证比较好的稳定性和一致性,φ8mm接近试管尺寸,建议使用光窗小于φ8mm,这样可以避免由于试管和PMT的对齐问题,造成的台间差。如果使用φ25mm的产品,就不用考虑对齐问题,也可以保证探测率。 [/align][align=left]3. 窗材 [/align][align=left]一般在应用反应皿(试管)和光子计数探头窗口之间不需要加任何的隔离窗口材料,但是有些用户考虑到隔离、污染、腐蚀等因素,希望在窗口和光子计数探头进行隔离,如果有这种需求,我们建议使用石英玻璃作为窗材,并且要求窗口和光子计数探头窗口之间保持3mm以上的距离。 [/align][align=left]4. 光子计数探头接地 [/align][align=left]光子计数探头要安装到一个暗室系统中,大部分用户会用金属材质进行暗室系统的设计,利用探头提供的固定位进行探头固定。一般情况下,在化学发光分析仪设计中整个机架都要进行接地处理,暗室也和大地相连。由于探头的外壳和内部电路地相连,下如果探头外壳再和大地相连的话,可能会带来干扰,所以在探头安装时候,我们建议探头外壳不要和大地连接,采用绝缘连接,或者暗盒系统采用聚四氟乙烯的外壳。[/align][align=left][/align][align=left][b][color=#cc0000]从探测器的角度,如何校正同一型号化学发光仪的台间差?[/color][/b][/align][align=left]台间差是设备品控的重要指标,设备台间差和设备的各个部件的台间差是相关的,光子计数探头作为化学发光免疫分析仪的重要部件,它的输出差异也会对设备的台间差造成影响,怎么去减小或者消除这种差异是用户经常遇到的问题。 [/align][align=left]1. 软件校正 [/align][align=left]光子计数探头是目前来说测试极微弱光能力最强的探测器,是目前化学发光免疫分析中唯一的探测器选择,正常工作环境下探头灵敏度完全可以满足设备探测器下限信噪比的需求,对于同一个探测器,输出的结果能够反应被探测光的强度和变化,一般情况下这种变化是线性的,所以说对于一个探测器来说只要满足探测信噪比,满足输出线性,输出不受采集设备的现在,输出的绝对值大小就变的没有意义了。 在这个前提下,我们建议用户用标准试剂对每台设备进行一致性标定,在光子计数探头的输出基础上进行系数的校正,在线性范围内只需要一个系数校正即可,如果是在非线性区,需要根据实际输出情况进行校正。[/align][align=center][img=,600,386]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808211126257756_6569_2194_3.jpg!w690x444.jpg[/img][/align][align=center]标准试剂校正 [/align][align=left]2. 光子计数探头出厂控制 [/align][align=left]虽然我们上面介绍了光子计数探头的只要满足信噪比情况下,台间差可以通过软件进行修正,不过也有用户希望在探头上做挑选控制,北京滨松根据用户要求,出厂前对光子计数探头例如滨松CH326进行灵敏度挑选,在内部测试条件下,可以将灵敏度离散型控制在±10%以内。[/align][align=left][/align][align=left][b][color=#cc0000]在实际使用中,PMT探头有寿命问题么?其灵敏度还会受什么因素影响?[/color][/b][/align][align=left]1. 寿命问题 [/align][align=left]光电倍增管的寿命只与输出的总电荷数有关,我们定义光子计数探头灵敏度下降50%的时间为光子计数探头的寿命。光子计数法是光电倍增管用于极微弱光探测的一种方法,相比于常规的模拟法应用,一般情况下光子计数探头平均输出电流要小很多,所以说光子计数法寿命非常长,可以达到几十万小时,在正常的工作状态下化学发光免疫分析仪设备,不需要太多考虑光子计数探头的寿命问题。 [/align][align=left]2. 温度对灵敏度影响 [/align][align=left]光电倍增的灵敏度受温度的影响,在可见光波段温度升高,光电倍增管灵敏度下降,光子计数探头也继承了光电倍增管的特性,下图所示 滨松H11123温度灵敏度变化曲线,可以看到每升高10℃灵敏度会下降2-3%。[/align][align=center][img=,690,344]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808211130122400_5469_2194_3.jpg!w690x344.jpg[/img][/align][align=center]光电倍增管灵敏度随工作温度变化曲线[/align][align=left][color=#cc0000][/color][/align][align=left][b][color=#cc0000]在化学发光仪的设计中,如何减小电磁干扰对光子计数探头的影响?[/color][/b][/align][align=left]EMC特性是医疗设备必须考虑的问题,不仅仅是安全的问题,更重要的EMC对于设备稳定性的影响。滨松光子计数探头充分考虑到EMC特性的,虽然目前还没有针对光电倍增管或者光子计数探头的EMC标准,不过滨松在光子计数探头的设计和开发过程中有严格的内控指标和测试。对于光子计数探头的EMC特性主要体现下电磁干扰对光子计数探头输出稳定上的影响。 [/align][align=left]1. 磁场对光子计数探头输出的影响 [/align][align=left]光电倍增管有空间电子运动,所以在磁场作用下,电子轨迹会发生改变,影响光电倍增管的输出特性,并且不同方向的磁场影响的大小也是不同的,同样光子计数探头输出也会收到磁场影响,下图是滨松H10682输出受磁场影响的典型曲线。在全自动化学发光免疫分析仪中有大量的电磁阀和蠕动泵,这些器件在工作的时候都会产生磁场,这种磁场是光子计数探头干扰磁场的主要来源。滨松的在设计光子计数探头时候已经做了部分的磁屏蔽措施,如果用户在另外增加磁屏蔽处理起到的作用也有限,所以我们建议客户不再进行额外的屏蔽处理。距离降低磁场影响非常有效的手段,我们建议用户要尽量把探测器原理磁场干扰源,一般要求在10cm以上。[/align][align=center][img=,690,482]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808211132565670_8776_2194_3.jpg!w690x482.jpg[/img][/align][align=center]H10682受磁场影响输出曲线[/align][align=left]2. 信号干扰 [/align][align=left]磁场会对输出信号造成影响,但是在化学反光免疫仪设计中并不是最棘手的问题,信号输出不稳定、波动、跳点才是最难处理的,并且一般在遇到类似问题的时候很难找到问题所在。对于信号干扰的问题,我们建议用于在设备设计之初就要进行考虑。一般要注意以下几个方面: [/align][align=left]a) 电源选择,我们建议用户选择正规的有EMC认证的电源给光子计数探头进行供电; [/align][align=left]b) 运动控制、探测电路、线路隔离; [/align][align=left]c) 光子计数探头外壳与机壳隔离; [/align][align=left]d) 信号输出线排布不横穿、横跨电磁干扰源; [/align][align=left]e) 做好整体机壳的屏蔽、接地,防止周围大功率用电器干扰。[/align][align=left][/align][align=left][b][color=#cc0000]滨松有没有针对探测器评价用的稳定光源产品?[/color][/b][/align][align=left]用户一直希望有一个稳定的光源产品能够用于探测器的评价以及设备的标定,基于需求滨松开发了稳定光源产品,一个是试管状、一个是试剂卡状,型号分别为L11416和L11494,图9是产品的基本信息,具体的产品技术信息可以参考滨松的产品样本。[/align][align=left]在这里想说明,稳定光源产品仅仅是一个能够实现稳定输出的光源,由于内部使用LED作为发光器件,所以光谱是一种窄线光谱,与化学发光试剂发光的光谱不是完全相同,所以一般不用于设备一致性的标定。我们定位这个产品主要是评价探测器的输出稳定性、评价设备的输出稳定性,用户可以根据自身的需求,进行产品的选择购买。[/align][align=left][/align][align=center][img=,690,499]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808211137111824_6299_2194_3.png!w690x499.jpg[/img][/align]
美航天局探测器发现有外来物质闯入太阳系http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/02/201202032311_347722_1611037_3.jpg美国航空航天局2008年成功发射的星际边界探测器(IBEX)近日发现有外来物质正从星际空间闯入太阳系。(效果图) 美国航空航天局的星际边界探测器(IBEX)自2008年成功发射以来,为科学家的研究带来了不少有价值的信息。近日星际边界探测器又有了新的发现,目前有外来物质正从星际空间闯入太阳系,这一发现可能会帮助人们了解太阳系的形成方式和地点、促其形成的力量以及银河系中其它星体的历史。 十多年前,尤利西斯号探测器在太阳系的星际边界地带发现了氦元素的存在,而IBEX探测器此次又发现另外三种元素,即氢、氧和氖,这三种是新的星体和行星形成的必备元素,也是人类生存发展不可缺少的。 上述三种元素是老恒星逐渐衰老所释放的产物。“开始的时候只有氢和氦,这两种元素形成了第一批恒星,当这些星体发生瓦解并消亡时,就会将它们自身的组成元素、包括核聚变产生的新元素全部喷到星际空间中,”新罕布什尔州一所大学的教授、洛斯阿拉莫斯实验室IBEX项目研究员埃伯哈德·默比乌斯说。 IBEX新近拍到的这些照片可以让研究人员了解到更多关于银河系周边的信息。“通过对这些外来物质的分析,我们可以推断出我们广袤宇宙的演变过程,或许还可以对银河系中的其它星系和行星系有更深入的了解,”默比乌斯说。 圣安东尼奥西南研究所(Southwest Research Institute)科学家、IBEX首席研究员戴维·麦科马斯说:“太阳系与它外部存在的空间是不一样的,这表明两种可能:一种是太阳系演变成了银河系中更独立的、氧气更充足的一部分;另一种可能是大量孕育生命的氧气被困在星际尘埃颗粒或者冰块中,不能在太空中自由流动。” 科学家们希望借助新发现帮助确定银河系和太阳风层之间边界区星际媒介的形成物质。星际边界地带非常重要,因为它像一个防护罩一样,保护太阳系内空间免受星际空间中大量危险的宇宙射线的侵袭。
X射线是表面残余应力测定技术中为数不多的无损检测法之一,是根据材料或制品晶面间距的变化测定应力的,至今仍然是研究得最为广泛、深入、成熟的内应力测量方法,被广泛的应用于科学研究和工业生产的各领域。然而长期以来,大家使用的都是基于一维探测器的测量方法。Pulstec公司开发出世界首款基于全二维探测器技术的新一代X射线残余应力分析仪——μ-X360n,将利用X射线研究残余应力的测量速度和精度推到了一个全新的高度,设备推出不久便得到业界的广泛好评。 相较于传统的X射线残余应力测定仪,新一代μ-X360n具有以下优点: 更快:二维探测器一次性采集获取完整德拜环,单角度一次入射即可完成测量,全过程平均约90秒。 更精确:一次测量可获得500个数据点进行残余应力数据拟合,结果更精确。 更轻松:无需测角仪,单角度一次入射即可,复杂形状和狭窄空间的测量不再困难。 更方便:测量精度高,无需冷却水,野外工作无需外部供电。 更强大:具备区域应力分布测量成像(Mapping)功能,晶粒大小、材料织构、残余奥氏体分析等功能。应用领域: 1. 机械加工领域:测量机床、焊接、铸造、锻压、裂纹等构件的残余应力。 2. 冶金行业:测量热压、冷压、炼铁、炼钢、炼铸等工业生产构件的残余应力。 3. 各种零配件制造:测量电站汽轮机制造、发动机制造、油缸、压力容器、管道、陶瓷、装配、螺栓、弹簧、齿轮、轴承、轧辊、曲轴、活塞销、万向节、机轴、叶片、刀具等工业产品的残余应力。 4. 表面改性处理:测量渗氮、渗碳、碳氮共渗、淬火、硬化处理、喷丸、振动冲击、挤压、滚压、金刚石碾压、切削、磨削、车(铣)、机械抛光、电抛光等工艺处理后构件中的残余应力。 5. 民生基础建设领域: (1)海洋领域 :测量船舶、海洋、石油、化工、起重、运输、港口等领域设备和设施的残余应力 (2)能源领域:测量核工业、电力(水利水电、热电核电)、水利工程、天然气工程等领域的设备和设施的残余应力。 (3)基础建设工程领域:测量挖掘、桥梁、汽车、铁路、航空航天、交通、钢结构等工程领域所用材料、构件及其它相关设备设施的残余应力。 6. 国防军工领域:测量武器装备、重型装备等军工产品的残余应力。http://sciaps.gz01.bdysite.com/upload/201703/1490338019181409.jpg传统的点/线探测器技术 全二维面探测器技术——通过测量应力引起的衍射角偏移,从而算出应力大小。测量时需要多次(一般5-7次)改变X射线的入射角,并且调整一维探测器的位置找到相应入射角的衍射角——施加应力后,通过测角仪得到衍射角发生变化的角度,从而计算得到应力数据——单角度一次入射后,利用二维探测器获得完整德拜环。通过比较没有应力时的德拜环和有应力状态下的变形德拜环的差别来计算应力下晶面间距的变化以及对应的应力——施加应力后,分析单次入射前后德拜环的变化,即可获得全部残余应力信息http://sciaps.gz01.bdysite.com/upload/201703/1490338058206908.gif应用软件:http://sciaps.gz01.bdysite.com/upload/201703/1490338117148580.gif二维探测器获取完整德拜环,单角度入射,一次测量 全自动软件测量残余应力,半峰宽,残余奥氏体等数据内在定位标记和CCD相机方便样品定位,操作极其简单快捷快捷进入预设各种材料测量条件,一键执行测量