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安检探测器

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安检探测器相关的资讯

  • 超快高敏光电探测器问世 用于安检及生化武器探测
    据物理学家组织网6月4日报道,美国马里兰大学纳米物理和先进材料中心的研究人员开发出一种新型热电子辐射热测量计,这种红外光敏探测器能广泛应用于生化武器的远距离探测、机场安检扫描仪等安全成像技术领域,并促进对于宇宙结构的研究等。相关研究报告发表在6月3日出版的《自然纳米技术》杂志上。  科学家利用双层石墨烯研发了这款辐射热测量计。石墨烯具有完全零能耗的带隙,因此其能吸收任何能量形式的光子,特别是能量极低的光子,如太赫兹或红外及亚毫米波等。所谓光子带隙是指某一频率范围的波不能在此周期性结构中传播,即这种结构本身存在“禁带”。光子带隙结构能使某些波段的电磁波完全不能在其中传播,于是在频谱上形成带隙。  而石墨烯的另一特性也使其十分适合作为光子吸收器:吸收能量的电子仍能保持自身的高效,不会因为材料原子的振动而损失能量。同时,这一特性还使得石墨烯具有极低的电阻。研究人员正是基于石墨烯的这两种特性设计出了热电子辐射热测量计,它能通过测量电阻的变化而工作,这种变化是由电子吸光之后自身变热所致。  通常来说,石墨烯的电阻几乎不受温度的影响,并不适用于辐射热测量计。因此研究人员采用了一种特别的技巧:当双层石墨烯暴露于电场时,其具有一个大小适中的带隙,既可将电阻和温度联系起来,又可保持其吸收低能量红外光子的能力。  研究人员发现,在5开氏度的情况下,新型辐射热测量计可达到与现有辐射热测量计同等的灵敏度,但速度可增快1000多倍。他们推测其可在更低的温度下,超越目前所有的探测技术。  新装置作为快速、敏感、低噪声的亚毫米波探测器尤具前景。亚毫米波的光子由相对凉爽的星际分子所发出,因此很难被探测到。通过观察这些星际分子云,天文学家能够研究恒星和星系形成的早期阶段。而敏感的亚毫米波探测器能帮助构建新的天文台,确定十分遥远的年轻星系的红移和质量,从而推进有关暗能量和宇宙结构发展的研究。  虽然一些挑战仍然存在,比如双层石墨烯只能吸收很少部分的入射光,这使得新型辐射热测量计要比使用其他材料的类似设备具备更高的电阻,因而很难在高频下正常工作,但研究人员称,他们正在努力改进自身的设计以克服上述困难,其亦对石墨烯作为光电探测材料的光明前景抱有极大信心。
  • 质谱蒸汽探测令机场安检更轻松
    p  在机场中,美国运输安全管理局(TSA)的工作人员扫描检测你的手以及笔记本电脑等等物品时所使用的技术正是“痕量检测”的一种形式——离子迁移谱(ion mobility spectroscopy)。在几秒钟之内,样品首先被汽化成了化学离子,然后探测器再通过其分子大小和形状来识别其是否为爆炸物,而如果确实是爆炸物就会触发警报。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="1_副本.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201610/insimg/a7e49f29-6fda-4c6b-8e08-171b8b3924c1.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-SIZE: 14px COLOR: #0070c0"strong接触式取样可以是一种非常有效的方式,但其前提是恐怖分子必须在到达袭击目标前接受安检/strong/span/pp  但当待测对象较多时,这种手段就变得既费时又费力,而且其有效性很大程度上依赖于工作人员的取样水平。此外,这种技术还需要接触式取样,也就是说安检人员不得不接触到那些有可能存在残留物的物体表面。因此,当不法之徒不打算通过安检,他们的个人物品也没有机会被搜查时,这种技术就毫无用武之地了。/pp  还有一些安检小队则依靠训练过的狗,利用它们灵敏的嗅觉来嗅出爆炸物。可是例行部署探测犬的背后意味着极为繁重的后勤和训练工作。与此同时,直接用狗近身检测也可能使某些特殊文化背景的旅客感到反感。/pp  于是,研究人员长久以来都致力于开发一种新型的,可以像犬类一样“嗅”出爆炸物蒸汽的化学探测技术。不过这些年来很多尝试都由于灵敏度不够而失败了。针对这个问题,我们的研究小组已经从事了近20年的研究工作并且取得了很大的进展。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="2_副本.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201610/insimg/28c5d07c-f408-4123-9e84-1af6f5300f37.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-SIZE: 14px COLOR: #0070c0"strong  在机场里,炸弹嗅探犬是安检人员的好拍档/strong/span/pp  strong越来越灵敏/strong/pp  想要设计一种能与狗鼻子相匹敌的技术,其最大的难点在于绝大部分爆炸物的饱和蒸气压都非常非常的低。某个材料的“平衡蒸气压”从根本上说是在一个特定温度的理想条件下,空气中该材料的含量有多少(也就是可供探测的含量有多少)。/pp  全世界的军队普遍使用的含氮有机炸药(如TNT,RDX和PETN)的平衡蒸汽压只有万亿分之一左右。换句话说,如果想要在实际的工作环境中(如机场中拥挤忙碌的登机区)可靠地嗅出这些爆炸物的蒸汽,探测器的灵敏度必须达到千万亿分之一(ppq)的水平。/pp  可是这已经超过了痕量检测设备的能力范围。要知道,拥有325ppq的探测水平就相当于能够在整个地球的范围内找到一棵特定的树。/pp  不过,近期的研究已经将探测水平推进到了千万亿分之一这样的范围。在2008年,一个国际小组使用一种称为二次电喷雾电离质谱分析的先进电离技术,达到了比探测TNT和PETN所需的万亿分之一更优的探测水平。/pp  在2012年,我们在美国太平洋西北国家实验室(PNNL)的研究组通过使用大气流管质谱分析(AFT-MS)成功对平衡蒸气压低于25ppq的RDX蒸汽进行了直接、实时的探测。/pp  质谱仪的灵敏度取决于有多少目标分子能够被电离并转移进入质谱仪以供探测。这个过程进行的越充分,其灵敏度就会越高。我们的AFT-MS设计的特别之处就在于它利用时间来最大化爆炸物蒸汽分子与离子源产生的空气离子之间发生碰撞的几率。正是这些空气离子与爆炸物分子之间反应的程度决定了灵敏度的高低。AFT-MS的使用,让我们在今天有能力探测到一系列平衡蒸气压低于10ppq水平的爆炸物。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="3_副本.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201610/insimg/9942068c-b47e-4832-84ab-06d563e6f5da.jpg"/img title="3_副本.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201610/insimg/e55e63e6-dc03-4db6-9737-4b229f5353ec.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-SIZE: 14px COLOR: #0070c0"strong完美简洁的AFT-MS装置原理示意图/strong/span/pp strong 下一步:投入实际使用/strong/pp  因此,我们目前研发出来的爆炸物化学探测仪器已经不必再受制于接触式取样,而是可以和犬类一样去“嗅”出炸药的味道。/pp  该仪器为安全检查提供了令人振奋的新的可能性:第一,它具有与犬类相似的爆炸物蒸汽探测的能力,第二,它可以连续不间断地工作。痕量探测的取样不再需要直接接触待测的可疑物品。而工程师则可以设计出一种非侵入的“穿行式”爆炸物探测装置,一如那些我们常见的金属探测器。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="4_副本.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201610/insimg/40e61eee-2199-48e1-a666-1ea3cc793029.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-SIZE: 14px COLOR: #0070c0"strongPNNL的研究人员Robert Ewing正在往探测器中放置痕量蒸汽样品/strong/span/pp  这项技术真正的创新之处在于其极高的灵敏度,这使得它可以对蒸汽羽流进行直接探测。因此我们不用再先收集爆炸物颗粒,然后再将其气化(比如在过去的痕量探测技术中,为了取出人们身上的颗粒而使用噪音非常大的空气喷嘴)。现在,更高的灵敏度意味着当旅客们穿行而过时,我们就能够对空气中的爆炸物分子进行连续不断的采样了。/pp  该技术手段毫无疑问会让机场安检变得更轻松,同时还能大大提高安检口的吞吐能力,改善旅客们的体验。我们也可以将该类型的装置置于机场航站楼或者其他公共设施的入口处,炸药一旦进入这栋建筑就可以立刻被探测到(而不是仅仅当炸药通过安检口时才能探测),这显然将大大提高公共场所的安全性。/pp  通过增加一个扫描器可用的信息独立模块,该蒸汽探测性能也可以加强安全性。目前,包括X射线和毫米波成像等在内的大多数安检技术都是基于对异常状况的观测,也就是说TSA的工作人员们会从影像中找出那些看起来形状可疑的物体。而蒸汽探测技术可以为他们提供一个能够识别特定化学品的全新工具。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="5_副本.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201610/insimg/ddef1337-8871-4ed1-b9b3-de39ba4dee9c.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-SIZE: 14px COLOR: #0070c0"strong同一地点、同一时间进行两种检测——利用质谱仪进行的蒸汽探测和利用目前部署的全身扫描仪进行的视觉成像/strong/span/pp  两种技术的整合将为我们提供一种双管齐下的爆炸物探测手段:当检测一个人或者包裹时,我们既能够观察爆炸物的影像,又可以“闻”到它散发出的蒸汽羽流。就好比如果你想认出一个久未谋面的人,你很可能既需要看一看他的近照,同时还需要听一听他的声音,而不是只需要这两样信息中的一种。/pp  受到了狗鼻子那强大探测能力的启发,我们已经在发展能与之比肩的探测技术的道路上取得了可喜的进展。这种以爆炸物为目标的蒸汽探测技术既可以有效提高公共场所的安全系数,又可以让安检环境变得不那么扰人。下一步的研究则是在继续优化这项技术的同时尽量降低其成本,最终目的是让这些探测器能够在你身边的每一座机场中大显身手。/pp /p
  • WidePIX光子计数X射线探测器-高探测效率、高分辨率工业相机
    通过开发一系列X射线光子计数型HPC探测器,来自捷克的ADVACAM团队积累了大量科研及工业领域的应用经验。探索的脚步从未停止,通过不断开发新的成像解决方案,ADVACAM探测器的能力得到不断提升。例如,WidePIX系列探测器就很好的展现了团队的创新能力。新一代的widepix探测器可广泛用于各行各业,包括矿物分析、临床前医学测试、安检、食品检测、艺术品检测等。WidePIX F:世界上最快的高分辨率工业相机基于光子计数技术,WidePIX F光谱相机拥有颠覆性的X射线成像技术,是目前处于世界领先级别的高性能工业相机。它进一步优化、提升了快速移动物体的扫描能力,是进行矿物分析,矿石分选到食品检测,临床前医学,安检或任何带有传送带系统应用的理想工具。分辨率:55微米-比目前采矿作业中常规使用的系统高20倍。探测速度:高达5米/秒 -食品检查的标准速度约为20厘米/秒,这意味着在同样的时间内,WidePIX F可以比常规方案多扫描25倍的材料。颜色/材料灵敏度:提高灵敏度对于矿石分选至关重要,请参考以下应用。MinningWidePIX可直接观察到矿石的内部结构并区分有价值的矿石和废石。使用WidePIX高分辨成像探测器,矿石通常呈现出微粒或脉络状的典型结构。由于该探测器具有多光谱高灵敏度的特性,可以通过图像中采集到的不同颜色来区分各类矿石。欧洲X-MINE项目Advacam为欧洲采矿项目X-MINE定制光子计数型X射线探测器WidePIX 1X30的结果表明,WidePIX探测器甚至可以分选铜矿石,这是传统的成像系统无法实现的。MedicineWidePIX L探测器还可用于非侵入式医学成像。例如,我们可以制作活体小老鼠的实时X射线影像,观察心跳,所有行为不会对小动物造成任何伤害。Others超快WidePIX探测器,可以在设备保持高速运行的同时(例如发动机,涡轮机等),对快速移动的物体进行X射线检测。Advacam可提供不同规格尺寸的光子计数型X射线探测器,其产品线包括WidePIX系列、MiniPIX系列及AdvaPIX系列,除标准尺寸外也可根据需求定制。相关产品阅读:最新到货—超高性价比教育版辐射粒子探测器MiniPIX EDU来咯!Advacam新品|Widepix 2(1)x10-MPX3探测器:双读出网口,170帧/sADVACAM再添新成员,MiniPIX TPIX3即将面世!ADVACAM辐射检测相机 -应用于粒子追迹Advacam同NASA(美国航空航天局)及ESA(欧洲航空航天局)保持很好的项目合作关系, 其产品及方案也应用于航空航天领域。目前Advacam已将其探测器应用到了多个项目中。相关应用案例:探寻宇宙奥秘的脚步从未停歇,ADVACAM参与研发项目合辑 关于Advacam公司最新合作项目:搭载Minipix探测器,可搜寻辐射的辐射探测无人机使用Widepix 1x5 MPX3 CdTe探测器进行X射线谱学成像Minipix探测器用于NASA未来项目辐射剂量监测
  • 新型探测器可快速获取二维图像
    由新型材料制造的探测器可以立刻扫描出整个物体,并生成二维图像。图片来源:http://phys.org  近日,美国杜克大学的研究团队利用一种性能独特的材料,成功研制出部件更少、获取图像效率更高的探测器。相关研究成果日前在线发表于《科学》。  据介绍,这种新型材料名为“超级材料”,其微观结构是由一个个方形孔隙组成,每个方形孔隙都经过调谐,可以通过特定频率的光波。将这种材料蚀刻在铜片上后,即可收集图像,起到传统探测器摄像头的作用。  “利用这种材料,我们无需借助传统探测器摄像头中的透镜以及相关机械传动装置,即可获得被检测物体的微波图像。”该研究团队成员、杜克大学普拉特学院电气工程和计算机系研究生约翰亨特说。  他告诉记者,这种材料在被蚀刻于铜片之后,具备了很强的可塑性,并且坚固耐用。在使用时,可以被挂在安保场所的墙上,甚至像地毯一样被铺在地上。由于该材料上每个孔隙都可以单独接收某一频率光波所形成的图像,因此,将不同频率光波形成的图像合成后,即可获得被检测物体的全景图像。  亨特表示,机场中的安检设备等传统探测仪器,需要用透镜以及配套的机械传动装置对物体进行扫描。“在得到图像之前,你必须等待扫描过程的完成。而‘超级材料’中的每个孔隙,都相当于一个单独的‘摄像头’,因此,由这种材料制造的探测器可以立刻扫描出整个物体,并生成二维图像。其效率要比传统仪器高出许多,并使得我们可以在获取图像的同时,对图像进行压缩、处理。”他说。  此外,“用这种材料作为‘摄像头’的探测器也不再需要透镜、机械传动装置以及配套的信息存储与传送系统了。”该研究团队另一成员、美国加州大学博士后汤姆得利斯科尔说。  目前,研究者正对这一新型探测器进行改进,以使其能够获取三维图像。  据悉,该研究获得了美国空军科学研究办公室的资助。
  • 国内首个室温太赫兹自混频探测器问世
    记者日前从中科院苏州纳米所获悉,该所成功研制出在室温下工作的太赫兹自混频探测器,从而填补了该类探测器的国内空白。  据了解,作为人类尚未大规模使用的一段电磁频谱资源,太赫兹波有着极为丰富的电磁波与物质间的相互作用效应,不仅在基础研究领域,而且在安检成像、雷达、通信、天文、大气观测和生物医学等众多技术领域有着广阔的应用前景。目前,室温微型的固态太赫兹光源和检测器技术尚未成熟,众多太赫兹发射&mdash 探测应用还处于原理演示和研究阶段。室温、高速、高灵敏度的固态太赫兹探测器技术是太赫兹核心器件研究的重要方向之一。  自2009年起,苏州纳米所秦华、张宝顺、吴东岷课题组就致力于太赫兹波&mdash 低维等离子体波相互作用及其调控研究。该团队在2009年年底取得突破性进展,在GaN/AlGaN高电子迁移率晶体管的基础上研制成室温工作的高灵敏度高速太赫兹探测器,首次实现了对1000GHz的太赫兹波的灵敏检测。  经过3年多的技术攻关,研究团队进一步突破了太赫兹天线、场效应混频和器件模型等关键技术,掌握了完整的场效应自混频太赫兹探测器技术。  目前,苏州纳米所研制的太赫兹探测器探测频率达到800~1100GHz,电流响应度大于70mA/W,电压响应度大于3.6kV/W,等效噪声功率小于40pW/Hz0.5,综合指标达到国际上商业化的肖特基二极管检测器指标,并成功演示了太赫兹扫描透视成像和对快速调制太赫兹波的检测。  据介绍,该项技术可进一步发展成大规模的太赫兹焦平面成像阵列和超高灵敏度的外差式太赫兹接收机技术,为发展我国的太赫兹成像、通信等应用技术提供核心器件与部件。
  • 基于光电晶体管架构的X射线直接探测器研发成功
    中国科学院深圳先进技术研究院先进材料科学与工程研究所材料界面研究中心副研究员李佳团队,中科院院士、西北工业大学教授黄维团队,以及深圳先进院生物医学与健康工程研究所生物医学成像研究中心合作,首次将具有内部信号增益效应的异质结光电晶体管用于X射线直接探测器,实现了超灵敏、超低辐射剂量、超高成像分辨的X射线直接探测。相关研究成果以Ultrathin and Ultrasensitive Direct X-ray Detector Based on Heterojunction Phototransistors为题,发表在Advanced Materials上。   当前,X射线直接探测器多采用反向偏置二极管结构(图1a)。这类器件普遍缺乏内部信号增益效应或增益较低,这意味着没有足够的信号补偿方案来补充载流子复合过程中湮灭的电子-空穴对。因此,这类设备的光-电转化效率较低,且需要使用高质量和高度均匀的X射线光电导材料(Photoconductor)以保证有效的电子-空穴的产生和传输,这对探测器性能的进一步提升设定了难以突破的上限,也增加了材料、器件制备的复杂性和成本。   科研团队在前期研究的基础上(Advanced Materials, 31,1900763,2019),提出异质结X射线光电晶体管(Heterojunction X-ray Phototransistor)这一新型器件概念,首次将具有内部信号增益效应的异质结光电晶体管引入X射线直接探测。光电晶体管是三电极型光电探测器,其沟道载流子密度可通过调控栅压和入射光子进行有效调制,从而结合了晶体管和光电导的综合增益效应,如图1b所示。将这种高增益机制引入X射线探测器可以对光生电流进行放大,并使外量子效率远超过100%,进而实现超灵敏的X射线直接探测。本工作中,研究团队设计了由钙钛矿光电导材料与有机半导体沟道材料组成的异质结光电晶体管,实现了高效的X射线吸收,获得了快速的载流子再注入与循环,导致高效的载流子产生、输运与巨大的信号增益效应,使X射线直接探测灵敏度达到109μCGyair-1cm-2(图2c),最低可检测剂量率低至1 nGyair s-1。同时,探测器具有较高的成像分辨率(图2e)——X射线成像调制传递函数(MTF)在20%值下显示每毫米11.2线对(lp mm-1),成像分辨率高于目前基于CsI:Tl的X射线探测器。   高增益异质结X射线光电晶体管为高性能X射线直接探测与成像开辟了新机遇,并体现出超灵敏、超低检测限、高成像分辨率、轻量、柔性(图2d)、低成本等优点,在医学影像、工业检测、安检安防、科学设备等领域具有广阔的应用前景。该成果将激发科研人员开发各种高增益器件以实现直接探测不同类型高能辐射的研究动力。   研究工作得到国家自然科学基金、深圳市科技计划等的资助。图1.a、传统X射线探测器中,间接探测(左)使用闪烁体材料与光电二极管可见光探测器相互集成,X射线通过闪烁体材料转换为可见光,可见光由光电二极管探测器探测;直接探测(右)使用如非晶硒等半导体材料,半导体吸收X射线后直接产生电子-孔穴对,在半导体材料上施加高电场,分离和收集电子-空穴对;b、X射线光电晶体管结构,异质结中电子-空穴对产生(1)、分离(2)、电子捕获/空穴注入(3)和空穴再循环(4)产生高增益效应的过程图示图2.a、X射线光电晶体管器件结构;b、X射线探测的时间响应;c、X射线辐照下探测器灵敏度随栅压的变化关系;d、柔性X射线光电晶体管器件;e、金属光栅的光学显微照片(上)与X射线成像图(下),scale-bar为200微米;f、X射线光电晶体管的MTF曲线
  • 迪泰克获近亿元B轮融资,加速光子计数X射线探测器性能优化及产能扩建
    近日,陕西迪泰克新材料有限公司(以下简称“迪泰克”)获近亿元B轮融资。本轮融资由中科创星领投,陕西金资、镭融基金等跟投。融资资金将用于公司持续提升核心技术,加速光子计数X射线探测器的性能优化及产能扩建。公开资料显示,迪泰克成立于2012年,由西北工业大学介万奇教授团队发起成立,国家开发投资公司、中核集团等多家股东共同出资,以碲锌镉为代表的第三代核辐射探测与成像半导体晶体材料、器件及模块为主要产品,可提供衬底级碲锌镉单晶、探测器级碲锌镉单晶、碲锌镉辐射探测与成像器件及配套专用电子学读出系统和成套解决方案,同时也可提供CdTe 单晶、ZnTe单晶、CdMnTe单晶等。目前,迪泰克已发展成为国际上极少数可批量生产、销售探测器级碲锌镉和相关探测器产品的厂商之一,产品广泛应用于安检设备、核医学仪器、医用和工业CT、核安全监控、空间物理、环保领域、X射线荧光分析、反恐防恐等领域。
  • 多国探测器飞抵火星,科学仪器助力火星探测
    近日,中国“天问一号”、美国“毅力号”以及阿联酋“希望号”火星探测器飞抵火星轨道。中国“天问一号”携13台科学仪器踏入环火轨道2月10日,“天问一号”火星探测器顺利实施近火制动,完成火星捕获,正式踏入环火轨道。据了解,天问一号共携带了13个高科技科学仪器,火星磁力仪,火星矿物学光谱仪,火星离子和中性粒子分析仪,火星高能粒子分析仪,火星轨道地下探测雷达,地形摄像机,火星探测器地下探测雷达,火星表面成分检测器,火星气象监测器,火星磁场检测器,光谱摄像机,还有两个先进摄像头。其中,轨道器配备了7个科学仪器,火星巡视车配备了6个科学仪器。火星表明成分探测仪结合了被动短波红外光谱探测和主动激光诱导击穿光谱探测技术,可以探测火星表面物质反射太阳光的辐射信息,同时其可主动对几米内的目标发射激光产生等离子体,测量原子发射光谱可准确获取物质元素的成分和含量。火星矿物光谱分析仪搭载在火星环绕器上。在环绕器对火星开展科学遥感探测期间,该仪器可在近火段800km以下轨道,通过推帚式成像、多元实时动态融合的总体技术,获取火星表面的地貌图像与相应位置的光谱信息,为探测火星表面元素与矿物成分等提供科学数据。小型化、高集成化是深空探测载荷发展的主要趋势。火星离子与中性粒子分析仪采用从传感器到电子学进行最大限度共用的设计思路,在一台仪器中实现对离子和能量中性原子进行能量、方向和成分的探测,大大降低了仪器对卫星平台的资源需求。仪器采取静电分析进行离子的方向和能量测量、采取飞行时间方法进行离子成分的测量。中性原子采用电离板电离成带电离子,后端的能量测量和成分测量与离子相同。鉴定件样机已经完成了初步的测试定标,结果表明其满足设计要求。 阿联酋“希望号”携3组设备抵达火星当地时间2月9日,阿联酋“希望号”火星探测器抵达火星,对火星大气开展科学研究。这是阿联酋首枚火星探测器,由阿联酋和美国合作研制。“希望”号探测器历经半年时间,飞行近5亿公里,阿联酋由此成为第五个到达火星的国家。“希望”号于2020年7月20日从日本鹿儿岛县种子岛宇宙中心发射升空。“希望”号主要任务是研究火星气候和大气的日常和季节变化。由于阿联酋政府明确要求该国项目团队不能直接从别国购买探测器,阿联酋的工程师深度参与了合作研发。“希望”号高约2.9米,其太阳能电池板完全展开时宽约8米,重1.5吨,携带3组研究火星大气层和监测气候变化的设备。“希望”号的主要任务是拍摄火星大气层图片,研究火星大气的日常和季节变化。与人类今年计划发射的另外两个火星探测器不同,“希望”号不会在火星着陆,而是在距火星表面2万至4万公里的轨道上环绕火星运行。“希望”号绕火星运行一周需要大约55小时,它将持续围绕火星运行至少两年。美国“毅力号”漫游者火星车将登录火星美国宇航局的“毅力号(Perseverance)”漫游者火星车目前计划于2021年2月18日着陆。该次着陆顺序大多为自动化。据了解,“毅力号”(Perseverance)火星探测器为NASA公布的新一代火星车,由美国的初一学生亚历山大马瑟命名,用于搜寻火星上过去生命存在的证据。2020年5月18日,NASA公布“毅力号”火星车多项测试视频集锦,由于火星车登陆后无法对其进行维修,团队需确保其能承受极端温度变化及持续辐射的环境。2020年7月30日,美国“毅力”号火星车从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地升空。毅力号探测器将进行一次近7个月的火星旅行,并于2021年2月18日在火星杰泽罗陨坑(Jezero)内以壮观的“空中起重机”方式安全着陆。“毅力号”是一个2300磅(1043千克)的火星车,是世界最大的行星漫游车。其样品处理臂由一对组件组成:Bit Carousel和Adaptive Caching Assembly(自适应缓存装置),它们将用于收集、保护这些灰尘和岩石样本并将其返回给科学家。Bit Carousel 由9个钻头组成,火星车将使用它们钻入地面,拉动样本并将它们传递到火星车内部,以通过自适应缓存装置进行分析。该系统具有七个电机和总共3000个零件,并负责存储和评估岩石和灰尘样品。毅力号身上总共安装了五款成像工具,首先是桅杆头上的SuperCam(位于大的圆形开口中),其次是两个位于桅杆下方灰框中的Mastcam-Z导航摄像头。激光、光谱仪、SuperCam成像仪将用于检查火星的岩石和土壤,以寻找与这颗红色星球的前世有关的有机化合物。两台高分辨率的Mastcam-Z相机能够与多光谱立体成像仪器一起工作,以增强毅力号火星车的行驶和岩心采样能力。该探测器的10个科学设备中有一个叫做“MOXIE”,它能从火星稀薄、以二氧化碳为主的大气层中制造氧气,这些的设备一旦扩大规模,就可以帮助未来宇航员探索火星,这是美国宇航局将在21世纪30年代实现的重要太空目标。此外,一架被命名为“Ingenuity”的1.8公斤重的小型直升机将悬挂在毅力号腹部位置抵达火星,一旦毅力号找到合适位置,Ingenuity直升机将分离,并进行几次试飞,这将是首次旋翼飞行器在地外星球飞行。美国宇航局官员表示,如果Ingenuity直升机成功飞行,未来火星任务可能经常采用直升机作为探测器或者宇航员的“侦察兵”。旋翼飞行器可以进行大量科学勘测工作,探索难以到达的区域,例如:洞穴和悬崖。同时,Ingenuity直升机配备一个摄像系统,可以拍摄具有重要研究价值的火星表面结构 。美国洞察号执行任务失败,被迫“冬眠”然而,火星探测并非一帆风顺,与此同时,也传来了美国“洞察号”任务失败的消息。“洞察”号火星无人着陆探测器是美国宇航局向火星发射一颗火星地球物理探测器,它的机身设计继承先前的凤凰号探测器,着陆火星之后将在火星表面安装一个火震仪,并使用钻头在火星上钻出迄今最深的孔洞进行火星内部的热状态考察。根据项目首席科学家布鲁斯巴内特(Bruce Banerdt)的说法,这一探测器将是一个国际合作进行的科学项目,并且几乎是先前大获成功的凤凰号探测器的翻版。据了解,洞察号搭载完全不同的3种科学载荷,包括两台由欧洲提供的仪器,专门设计用于探查这颗红色星球的核心深处,从而了解与其形成过程相关的线索。它将探测这里是否存在任何地震现象,火星地表下的地热流值,火星内核的大小,并判断火星的内核究竟处于固态还是液态。巴内特说:“地震仪设备(即SEIS,全称为‘内部结构地震实验’)由法国提供,地热流值探测仪(HP3,即热流和物理属性探测仪)则由德国提供。按照计划,热流探测器需要将探头打入地下5米深的位置。然而,由于热探针始终无法获得挖掘所需的摩擦力,美国NASA官方宣布,用于探索火星的洞察号执行任务失败。与此同时,由于“洞察”号使用太阳能电池板从太阳获取能量,而火星的冬季也是火星距离太阳最远的时候,再加上洞察号火星探测车的太阳能电池板目前被灰尘覆盖,大大减小了它能获取到的太阳能,“洞察”号将被迫进入“冬眠”。火星探测道阻且长。
  • 【新书推荐】宽禁带半导体紫外光电探测器
    基于宽禁带半导体的固态紫外探测技术是继红外、可见光和激光探测技术之后发展起来的新型光电探测技术,是对传统紫外探测技术的创新发展,具有体积小、重量轻、耐高温、功耗低、量子效率高和易于集成等优点,对紫外信息资源的开发和利用起着重大推动作用,在国防技术、信息科技、能源技术、环境监测和公共卫生等领域具有极其广阔的应用前景,成为当前国际研发的热点和各主要国家之间竞争的焦点。我国迫切要求在宽禁带半导体紫外探测技术领域取得新的突破,以适应信息技术发展和国家安全的重大需要。本书是作者团队近几年来的最新研究成果的总结,是一本专门介绍宽禁带紫外光电探测器的科技专著。本书的出版可以对我国宽禁带半导体光电材料和紫外探测器的研发及相关高新技术的发展起到促进作用。本书从材料的基本物性和光电探测器工作原理入手,重点讨论宽禁带半导体紫外探测材料的制备、外延生长的缺陷抑制和掺杂技术、紫外探测器件与成像芯片的结构设计和制备工艺、紫外单光子探测与读出电路技术等;并深入探讨紫外探测器件的漏电机理、光生载流子的倍增和输运规律、能带调控方法、以及不同类型缺陷对器件性能的具体影响等,展望新型结构器件的发展和技术难点;同时,介绍紫外探测器产业化应用和发展,为工程领域提供参考,促进产业的发展。本书作者都是长年工作在宽禁带半导体材料与器件领域第一线、在国内外有影响的著名学者。本书主编南京大学陆海教授是国内紫外光电探测领域的代表性专家,曾研制出多种性能先进的紫外探测芯片;张荣教授多年来一直从事宽禁带半导体材料、器件和物理研究,成果卓著;参与本书编写的陈敦军、单崇新、叶建东教授和周幸叶研究员也均是在宽禁带半导体领域取得丰硕成果的年轻学者。本书所述内容多来自作者及其团队在该领域的长期系统性研究成果总结,并广泛地参照了国际主要相关研究成果和进展。作者团队:中国科学院郑有炓院士撰写推荐语时表示:“本书系统论述了宽禁带半导体紫外探测材料和器件的发展现状和趋势,对面临的关键科学技术问题进行了探讨,对未来发展进行了展望。目前国内尚没有一本专门针对宽禁带半导体紫外探测器的科研参考书,本书的出版填补了这一空白,将会对我国第三代半导体紫外探测技术的研发起到重要的推动作用。”目前市面上还没有专门讲述宽禁带半导体紫外探测器的科研参考书,该书的出版可以填补该领域的空白。本书可为从事宽禁带半导体紫外光电材料和器件研发、生产的科技工作者、企业工程技术人员和研究生提供一本有价值的科研参考书,也可供从事该领域科研和高技术产业管理的政府官员和企业家学习参考。详见本书目录:本书目录:第1章 半导体紫外光电探测器概述1.1 引言1.2 宽禁带半导体紫外光电探测器的技术优势1.3 紫外光电探测器产业发展现状1.4 本书的章节安排参考文献第2章 紫外光电探测器的基础知识2.1 半导体光电效应的基本原理2.2 紫外光电探测器的基本分类和工作原理2.2.1 P-N/P-I-N结型探测器2.2.2 肖特基势垒探测器2.2.3 光电导探测器2.2.4 雪崩光电二极管2.3 紫外光电探测器的主要性能指标2.3.1 光电探测器的性能参数2.3.2 雪崩光电二极管的性能参数参考文献第3章 氮化物半导体紫外光电探测器3.1 引言3.2 氮化物半导体材料的基本特性3.2.1 晶体结构3.2.2 能带结构3.2.3 极化效应3.3 高Al组分AlGaN材料的制备与P型掺杂3.3.1 高Al组分AlGaN材料的制备3.3.2 高Al组分AlGaN材料的P型掺杂3.4 GaN基光电探测器及焦平面阵列成像3.4.1 GaN基半导体的金属接触3.4.2 GaN基光电探测器3.4.3 焦平面阵列成像3.5 日盲紫外雪崩光电二极管的设计与制备3.5.1 P-I-N结GaN基APD3.5.2 SAM结构GaN基APD3.5.3 极化和能带工程在雪崩光电二极管中的应用3.6 InGaN光电探测器的制备及应用3.6.1 材料外延3.6.2 器件制备3.7 波长可调超窄带日盲紫外探测器参考文献第4章 SiC紫外光电探测器4.1 SiC材料的基本物理特性4.1.1 SiC晶型与能带结构4.1.2 SiC外延材料与缺陷4.1.3 SiC的电学特性4.1.4 SiC的光学特性4.2 SiC紫外光电探测器的常用制备工艺4.2.1 清洗工艺4.2.2 台面制备4.2.3 电极制备4.2.4 器件钝化4.2.5 其他工艺4.3 常规类型SiC紫外光电探测器4.3.1 肖特基型紫外光电探测器4.3.2 P-I-N型紫外光电探测器4.4 SiC紫外雪崩光电探测器4.4.1 新型结构SiC紫外雪崩光电探测器4.4.2 SiC APD的高温特性4.4.3 材料缺陷对SiC APD性能的影响4.4.4 SiC APD的雪崩均匀性研究4.4.5 SiC紫外雪崩光电探测器的焦平面成像阵列4.5 SiC紫外光电探测器的产业化应用4.6 SiC紫外光电探测器的发展前景参考文献第5章 氧化镓基紫外光电探测器5.1 引言5.2 超宽禁带氧化镓基半导体5.2.1 超宽禁带氧化镓基半导体材料的制备5.2.2 超宽禁带氧化镓基半导体光电探测器的基本器件工艺5.3 氧化镓基日盲探测器5.3.1 基于氧化镓单晶及外延薄膜的日盲探测器5.3.2 基于氧化镓纳米结构的日盲探测器5.3.3 基于非晶氧化镓的柔性日盲探测器5.3.4 基于氧化镓异质结构的日盲探测器5.3.5 氧化镓基光电导增益物理机制5.3.6 新型结构氧化镓基日盲探测器5.4 辐照效应对宽禁带氧化物半导体性能的影响5.5 氧化镓基紫外光电探测器的发展前景参考文献第6章 ZnO基紫外光电探测器6.1 ZnO材料的性质6.2 ZnO紫外光电探测器6.2.1 光电导型探测器6.2.2 肖特基光电二极管6.2.3 MSM结构探测器6.2.4 同质结探测器6.2.5 异质结探测器6.2.6 压电效应改善ZnO基紫外光电探测器6.3 MgZnO深紫外光电探测器6.3.1 光导型探测器6.3.2 肖特基探测器6.3.3 MSM结构探测器6.3.4 P-N结探测器6.4 ZnO基紫外光电探测器的发展前景参考文献第7章 金刚石紫外光电探测器7.1 引言7.2 金刚石的合成7.3 金刚石光电探测器的类型7.3.1 光电导型光电探测器7.3.2 MSM光电探测器7.3.3 肖特基势垒光电探测器7.3.4 P-I-N和P-N结光电探测器7.3.5 异质结光电探测器7.3.6 光电晶体管7.4 金刚石基光电探测器的应用参考文献第8章 真空紫外光电探测器8.1 真空紫外探测及其应用8.1.1 真空紫外探测的应用8.1.2 真空紫外光的特性8.2 真空紫外光电探测器的类型和工作原理8.2.1 极浅P-N结光电探测器8.2.2 肖特基结构光电探测器8.2.3 MSM结构光电探测器8.3 真空紫外光电探测器的研究进展8.3.1 极浅P-N结光电探测器的研究进展8.3.2 肖特基结构光电探测器的研究进展8.3.3 MSM结构光电探测器的研究进展
  • 华南理工研制新型有机半导体红外光电探测器,性能超越传统近红外探测器
    随着近红外(NIR)和短波红外(SWIR)光谱在人工智能驱动技术(如机器人、自动驾驶汽车、增强现实/虚拟现实以及3D人脸识别)中的广泛应用,市场对高计数、低成本焦平面阵列的需求日益增长。传统短波红外光电二极管主要基于InGaAs或锗(Ge)晶体,其制造工艺复杂、器件暗电流大。有机半导体是一种可行的替代品,其制造工艺更简单且光学特性可调谐。据麦姆斯咨询报道,近日,华南理工大学的研究团队研制出基于有机半导体的新型红外光电探测器。这项技术有望彻底改变成像技术,该有机光电二极管在近紫外到短波红外的宽波段内均优于传统无机探测器。这项研究成果以“Infrared Photodetectors and Image Arrays Made with Organic Semiconductors”为题发表在Chinese Journal of Polymer Science期刊上。研究团队采用窄带隙聚合物半导体制造薄膜光电二极管,该器件探测范围涵盖红外波段。这种新技术的成本仅为传统无机光电探测器的一小部分,但其性能可与传统无机光电探测器(如InGaAs光电探测器)相媲美。研究人员将更大的杂原子、不规则的骨架与侧链上更长的分支位置结合起来,创造出光谱响应范围涵盖近紫外到短波红外波段的聚合物半导体(PPCPD),并制造出基于PPCPD的光电探测器,相关性能结果如图1所示。图1 基于PPCPD的光电探测器性能在特定探测率方面,该器件与基于InGaAs的探测器相比具有竞争力,在1.15 μm波长上的探测率可达5.55 × 10¹² Jones。该有机光电探测器的显著特征是,当其集成到高像素密度图像传感器阵列时,无需在传感层中进行像素级图案化。这种集成制造工艺显著简化了制备流程,大幅降低了成本。图2 短波红外成像系统及成像示例华南理工大学教授、发光材料与器件国家重点实验室副主任黄飞教授表示:“我们开发的有机光电探测器标志着高性价比、高性能的红外成像技术的发展向前迈出了关键的一步。与传统无机光电二极管相比,有机器件具有适应性和可扩展性,其潜在应用范围还包括工业机器人和医疗诊断领域。”该新型有机光电探测器有望对各行各业产生重大影响。它们为监控和安全领域的成像系统提供了更为经济的选择。未来,基于有机技术的医疗成像设备有望更加普及,价格也会更加合理,从而在医疗环境中实现更全面的应用。该器件的适应性和可扩展性还为尖端机器人和人工智能等领域的应用铺平道路。这项研究得到了国家自然科学基金(编号:U21A6002和51933003)和广东省基础与应用基础研究重大项目(编号:2019B030302007)的资助。论文链接:https://doi.org/10.1007/s10118-023-2973-8
  • 研制成功!中子探测器关键技术实现国产化
    近日,中国散裂中子源(CSNS)探测器团队利用自主研制的磁控溅射大面积镀硼专用装置,成功制备出满足中子探测器需求的高性能大面积碳化硼薄膜样品,单片面积达到1500mm×500mm,薄膜厚度1微米,全尺寸范围内厚度均匀性优于±1.32%,是目前国际上用于中子探测的最大面积的碳化硼薄膜。高性能大面积碳化硼薄膜样品。受访单位供图。据了解,经过多年技术攻关和工艺试制,团队攻克了溅射靶材制作、过渡层选择、基材表面处理等对镀膜质量影响大的关键技术,利用该装置制备了多种规格的碳化硼薄膜,并成功应用于CSNS多台中子谱仪上的陶瓷GEM中子探测器,实现了中子探测器关键技术和器件的国产化,为接下来研制更大面积的高性能新型中子探测器提供了强有力的技术支撑。
  • 深圳先进院等开发出基于光电晶体管架构的X射线直接探测器
    中国科学院深圳先进技术研究院先进材料科学与工程研究所材料界面研究中心副研究员李佳团队,中科院院士、西北工业大学教授黄维团队,以及深圳先进院生物医学与健康工程研究所生物医学成像研究中心合作,首次将具有内部信号增益效应的异质结光电晶体管用于X射线直接探测器,实现了超灵敏、超低辐射剂量、超高成像分辨的X射线直接探测。相关研究成果以Ultrathin and Ultrasensitive Direct X-ray Detector Based on Heterojunction Phototransistors为题,发表在Advanced Materials上。当前,X射线直接探测器多采用反向偏置二极管结构(图1a)。这类器件普遍缺乏内部信号增益效应或增益较低,这意味着没有足够的信号补偿方案来补充载流子复合过程中湮灭的电子-空穴对。因此,这类设备的光-电转化效率较低,且需要使用高质量和高度均匀的X射线光电导材料(Photoconductor)以保证有效的电子-空穴的产生和传输,这对探测器性能的进一步提升设定了难以突破的上限,也增加了材料、器件制备的复杂性和成本。科研团队在前期研究的基础上(Advanced Materials, 31,1900763,2019),提出异质结X射线光电晶体管(Heterojunction X-ray Phototransistor)这一新型器件概念,首次将具有内部信号增益效应的异质结光电晶体管引入X射线直接探测。光电晶体管是三电极型光电探测器,其沟道载流子密度可通过调控栅压和入射光子进行有效调制,从而结合了晶体管和光电导的综合增益效应,如图1b所示。将这种高增益机制引入X射线探测器可以对光生电流进行放大,并使外量子效率远超过100%,进而实现超灵敏的X射线直接探测。本工作中,研究团队设计了由钙钛矿光电导材料与有机半导体沟道材料组成的异质结光电晶体管,实现了高效的X射线吸收,获得了快速的载流子再注入与循环,导致高效的载流子产生、输运与巨大的信号增益效应,使X射线直接探测灵敏度达到109μCGyair-1cm-2(图2c),最低可检测剂量率低至1 nGyair s-1。同时,探测器具有较高的成像分辨率(图2e)——X射线成像调制传递函数(MTF)在20%值下显示每毫米11.2线对(lp mm-1),成像分辨率高于目前基于CsI:Tl的X射线探测器。高增益异质结X射线光电晶体管为高性能X射线直接探测与成像开辟了新机遇,并体现出超灵敏、超低检测限、高成像分辨率、轻量、柔性(图2d)、低成本等优点,在医学影像、工业检测、安检安防、科学设备等领域具有广阔的应用前景。该成果将激发科研人员开发各种高增益器件以实现直接探测不同类型高能辐射的研究动力。研究工作得到国家自然科学基金、深圳市科技计划等的资助。
  • 跨向理想X射线探测器的一小步-高分辨、非晶硒X射线探测器及其应用
    “对于相干衍射成像(CDI),微米级像素的非晶硒CMOS探测器将专门解决大体积晶体材料中纳米级晶格畸变在能量高于50 keV的高分辨率成像。目前可用的像素相对较大的(〜55μm像素),基于medipix3芯片光子计数、像素化、直接探测技术无法轻易支持高能布拉格条纹的分辨率,从而使衍射数据不适用于小晶体的3D重建。” 美国阿贡国家实验室先进物理光子源探测器物理小组负责人Antonino Miceli博士讲到。相干X射线衍射成像作为新兴的高分辨显微成像方法,CDI方法摆脱了由成像元件所带来的对成像分辨率的限制,其成像分辨率理论上仅受限于X射线的波长。利用第三代同步辐射光源或X射线自由电子激光,可实现样品高空间分辨率、高衬度、原位、定量的二维或三维成像,该技术在材料学、生物学及物理学等领域中具有重要的应用前景。作为一种无透镜高分辨、无损成像技术,CDI对探测器提出了较高的要求:需要探测器有单光子灵敏度、高的探测效率和高的动态范围。目前基于软X射线的相干衍射成像研究工作开展得比较多,在这种情况下科研工作者通常选用是的基于全帧芯片的软X射线直接探测相机。将CDI技术拓展到硬X射线领域(50keV)以获得更高成像分辨率是目前很多科研工作者正在尝试的,同时也对探测器和同步辐射光源提出了更好的要求。如上文提到,KAimaging公司开发了一款非晶硒、高分辨X射线探测器(BrillianSe)很好的解决的这一问题。下面我们来重点看一下BrillianSe的几个主要参数1. 高探测效率 如上图,间接探测器需要通过闪烁体将X射线转为可见光, 只有部分可见光会被光电二极管阵列,CCD或CMOS芯片接收,造成了有效信号的丢失。而BrillianSe选用了具有较高原子序数的Se作为传感器材料,可以将大部分入射的X射线直接转为光电子,并被后端电路处理。在硬X射线探测效率远高于间接探测方式。BrillianSe在60KV (2mm filtration)的探测效率为:36% at 10 cycles/mm22% at 45 cycles/mm10% at 64 cycles/mm非晶硒吸收效率(K-edge=12.26 KeV)BrillianSe在60KV with 2 mm Al filtration的探测效率,之前报到15 μm GADOX 9 μm pixel 间接探测器QE 为13%。Larsson et al., Scientific Reports 6, 20162. 高空间分辨BrillianSe的像素尺寸为8 µm x8 µm,在60KeV的点扩散为1.1 倍像素。如下是在美国ANL APS 1-BM光束线测试实验室布局使用JIMA RT RC-05测试卡,在21keV光束下测试3. 高动态范围75dB由于采用了100微米厚的非晶硒作为传感器材料。它具有较大满井为877,000 e-非晶硒材料,不同入射光子能量光子产生一个电子空穴对所需要电离能BrillianSe主要应用:高能(50KeV)布拉格相干衍射成像低密度相衬成像同步辐射微纳CT表型基因组学领域要求X射线显微CT等成像工具具有更好的可视化能力。此外需要更高的空间分辨率,活体成像的关键挑战在于限制受试者接收到的电离辐射,由于诱导的生物学效应,辐射剂量显着地限制了长期研究。可用于X射线吸收成像衬度低的物体,如生物组织的相衬X射线显微断层照相术也存在类似的挑战。此外,增加成像系统的剂量效率将可以使用低亮度X射线源,从而减少了对在同步辐射光源的依赖。在不损害生物系统的情况下,在常规实验室环境中一台低成本、紧凑型的活体成像设备,对于加速生物工程研究至关重要。同时对X射线探测器提出了更高的要求。KAimaging公司基于独家开发的、专利的高空间分辨率非晶硒(a-Se)探测器技术,开发了一套桌面高效率、高分辨的微米CT系统(inCiTe™ )。可以从inCiTe™ 中受益的应用:• 无损检测• 增材制造• 电子工业• 农学• 地质学• 临床医学• 标本射线照相 基于相衬成像技术获得优异的相位衬度相衬成像是吸收对比(常规)X射线成像的补充。 使用常规X射线成像技术,X射线吸收弱的材料自然会导致较低的图像对比度。 在这种情况下,X射线相位变化具有更高的灵敏度。因为 inCiTe™ micro-CT可以将物体引起的相位变化转为为探测器的强度变化,所以它可以直接获取自由空间传播X射线束相位衬度。 同轴法相衬X射线成像可将X射线吸收较弱的特征的可检测性提高几个数量级。 下图展示了相衬可以更好地显示甜椒种子细节特征不含相衬信息 含相衬信息 低密度材料具有更好的成像质量钛植入样品图像显示了整形外科的钛植入物,可用于不同的应用,即检查骨-植入物的界面。 注意,相衬改善了骨骼结构的可视化。不含相衬信息 含相衬信息 生物样品inCiTe™ 显微CT可实现软组织高衬度呈现电子样品凯夫拉Kevlar复合材料样品我们使用探测器在几秒钟内快速获取了凯夫拉复合材料的相衬图像。可以清楚看到单根纤维形态(左图)和纤维分层情况(右图)。凯夫拉尔复合物3维透视图 KA Imaging KA Imaging源自滑铁卢大学,成立于2015年。作为一家专门开发x射线成像技术和系统的公司,KA Imaging以创新为导向,致力于利用其先进的X射线技术为医疗、兽医学和无损检测工业市场提供最佳解决方案。公司拥有独家开发并自有专利的高空间高分辨率非晶硒(a-Se)X射线探测器BrillianSeTM,并基于此推出了商业化X射线桌面相衬微米CT inCiTe™ 。我们有幸在此宣布,经过双方密切的交流与探讨,众星已与KA Imaging落实并达成了合作协议。众星联恒将作为KA Imaging在中国地区的独家代理,全面负责BrillianSe™ 及inCiTe™ 在中国市场的产品售前咨询,销售以及售后业务。KA Imaging将对众星联恒提供全面、深度的技术培训和支持,以便更好地服务于中国客户。众星联恒及我们来自全球高科技领域的合作伙伴们将继续为中国广大科研用户及工业用户带来更多创新技术及前沿资讯!
  • 布鲁克DE-tector爆炸物探测器满足欧民航CEP要求
    2014年11月10日,Bruker检测部门宣布,该公司的DE-tector&trade 已经成功满足了欧洲民航组织(ECPA)下属的安检设备通用评估过程(CEP)部门对于机场旅客和行李的安检要求。DE-tector是欧洲第一个通过ECAC测试协议需求的痕量爆炸物探测(ETD)仪器,ECAC测试协议已决定在ECAC的44个成员国中制定安全设备的性能标准。  Bruker ETD主管Norbert Kloepper博士评论道:&ldquo 44个ECAC成员国是Bruker重要的商业机会。许多欧盟国家中我们的潜在客户已经推迟了他们的ETD采购,直到新的ECAC CEP标准建立,并向系统提交测试申请。作为一个ETD的关键供应商,我们相信我们已做好准备来满足客户的要求,包括当地培训和服务支持。&rdquo   DE-tector是一个利用离子迁移谱的台式痕量爆炸物探测器。使用此专利,非放射性HEPITM-source, DE-tector降低了客户的管理负担。系统提供了特殊的痕量检测功能,并维持格外低的误报率。直观的&ldquo 红绿灯&rdquo 用户界面、最小化的用户交互,12个月的维护周期,降低了培训、维护和操作的总成本。
  • 金属探测仪首用于高考安检
    30日上午,广州市副市长贡儿珍带队视察高考考点,包括市公安局、市监察局、市环保局、市交委、市水务局、市卫生局、市城管局、市保密局、市气象局、市应急办、市招考办、广州供电局等十六部门联合对广州市部分高考考场进行考前准备工作检查。今年广州58个考点首次启用“金属探测仪”,这仪器到底长啥样?30日记者一探究竟。记者获悉,由于该仪器的使用,今年高考,各科均提前30分钟进场。  入场检查:金属探测仪防带手机入考场  “嘟嘟嘟……随着仪器在身上轻轻一扫,考生身上的所有金属物件,手机、钥匙包、衣扣、甚至女姓的纹胸扣均一一现形”这是昨日记者在广雅中学考场看到的一幕。  今年广东省各大高考试室首次启用金属探测仪检查广州市58个考点将全面实施,此举是防止考生作弊,并对误带手机入场的“大头虾”考生起到提醒警示作用。但这个仪器究竟长啥样?探测中会出现什么问题?需要多长时间?考生和家长疑虑重重。昨日记者一探究竟。  在广雅中学考场,记者看到,所谓“金属探测仪”是类似于机场地铁的安检仪器的“长棒子”。金属探测仪究竟怎样发挥“威力”?市招办负责人现场演示一番。  只见被检查者需双手张开伸直,让金属探测仪在身上游走,一旦发现金属物品,它就会发出“嘟嘟嘟……”的信号声,即便手机等金属物均无所遁形。  市招办负责人表示,由于女生的内衣上的金属扣也会有所反映,高考考场检则将尽显人性化,所有考点安排女监考员检查,避免考生因身体接触而发生不必要的尴尬和误会。“有机场安检经验的人就会知道,这其实跟机场的金属探测仪检测差不多。”  广雅中学负责人向记者证实,该考点已经培训了44名考务人员专门负责金属深测仪检查工作,出于人性化考虑,工作人员都是女士。  每位考生检查耗时6秒  记者获悉,金属探测仪检查,每位考生只需花6秒钟就可以搞定,一试室30名考生约需2分钟,绝不会耽误考生的考试。尽管如此,考试部门依然作出规定,今年高考各科,所有科目均提前30分钟进场,这意味着,除语文外,其它各科进场时间均提前了5分钟。  这种探测行为会不会给原本心情就紧张的考生带来更大压力?市招办负责人就强调,“营造一个公平公正的考试环境是每个考生和家长的愿望,如果考生都能诚信考试,就不会有压力的感觉。所以不但不会给考生增添压力,反而会让他们吃下定心丸,保证公平考试。”
  • 美开发出新型量子点红外探测器
    美国伦斯勒理工学院的研究人员开发出了一种基于纳米技术的新型量子点红外探测器(QDIP)。这种以金为主要材料的新型元件可大幅提高现有红外设备的成像素质,将为下一代高清卫星相机和夜视设备的研发提供可能。相关论文发表在《纳米快报》杂志网站上。  由美国空军科研局资助的这一项目,通过在传统量子点红外探测器元件上增加金纳米薄膜和小孔结构的方式,可将现有量子点红外探测器的灵敏度提高两倍。  研究人员称,红外探测器的灵敏程度从根本上取决于在去除干扰后所能接收到的光线的多寡。目前大多数红外探测器都以碲镉汞技术(MCT)为基础。该元件对红外辐射极为敏感,可获得较强信号,但同时也面临着无法长时间使用的缺憾(信号强度会逐步降低)。  在这项新研究中,研究人员使用了一个厚度为50纳米、具有延展性的金薄膜,在其上设置了大量直径1.6微米、深1微米的小孔,并在孔内填充了具有独特光学性能的半导体材料以形成量子点。纳米尺度上的金薄膜可将光线“挤进”小孔并聚焦到嵌入的量子点上。这种结构强化了探测器捕获光线的能力,同时也提高了量子点的光电转换效率。实验结果表明,在不增加重量和干扰的情况下,通过该设备所获得的信号强度比传统量子点红外探测器增强了两倍。下一步,他们计划通过扩大表面小孔直径和改良量子点透镜方法对设备加以改进。研究人员预计,该设备在灵敏度上至少还有20倍的提升空间。  负责此项研究的伦斯勒理工学院物理学教授林善瑜(音译)称,这一实验为新型量子点红外光电探测器的发展树立了一个新路标。这是近10年来首次在不增加干扰信号的情况下成功使红外探测器的灵敏度得到提升,极有可能推动红外探测技术进入新的发展阶段。  红外传感及探测设备在卫星遥感、气象及环境监测、医学成像以及夜视仪器研发上均有着广泛的应用价值。林善瑜在2008年时曾开发出一种纳米涂层,将其覆盖在太阳能电池板上,可使后者的阳光吸收率提高到96%以上。
  • Rigaku推出速度最快的XRD探测器
    相对其他探测器,Rigaku新的D/teX Ultra 250 silicon strip探测器减少了近50%的数据采集时间。通过增加孔径有效面积提高了整体的计数率、探测器的覆盖角,达到省时的效果。通过低能歧视和次要单色仪的独一无二结合,该探测器获得了非常好的能量分辨率、x射线荧光 (XRF)抑制。  Rigaku公司推出的D/teX Ultra 250 1D检测器是公司持续努力减少x射线衍射(XRD)数据采集时间的一个成果,大幅提高了仪器的通量等性能。新silicon strip探测器可以用于Rigaku顶级的,以创新指导软件、自动校准、CBO光学闻名的Smartlab衍射系统。D/teX Ultra 250相对于之前的探测器有很多改进,包括一个较小的像素尺寸 (0.075 mm versus 0.10 mm)提高了分辨率,增加长度提高了计数率和覆盖角,一个独特的XRF抑制配置使得能量分辨率更加优秀。编译:刘丰秋
  • 硅单光子探测器取得重要进展
    p style="text-align: justify text-indent: 2em " 由无锡中微晶园电子有限公司牵头承担的国家重点研发计划“重大科学仪器设备开发”重点专项“高灵敏硅基雪崩探测器研发及其产业化技术研究”项目经过近两年的努力,突破了低抖动、大光敏面硅单光子探测芯片设计、界面电场调控的离子注入和氧化层制备、低噪声芯片封装等关键技术,开发出硅单光子探测器样机。近日,项目顺利通过了科技部高技术中心组织的中期检查。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "硅单光子探测器具有超高灵敏度,是300-1100nm波段超高灵敏探测不可替代的关键芯片,且器件性能稳定可靠、易形成面阵,是实现远距离精密测量、激光雷达等重大科学仪器的关键核心部件之一。目前国内硅单光子探测芯片主要依赖进口,且阵列芯片禁运。开展硅单光子探测器的自主化研究,对独立自主研制精密测量、激光雷达等装备具有重要意义。项目提出了雪崩过程随机性电场抑制方法,基于国产硅片和研发平台,研制出大光敏面、低时间抖动的硅雪崩探测器芯片,开发了一系列可工程化应用的制备关键技术,并在“北斗系统”开展了激光测距示范应用;同时还面向智能交通的市场需求,研制出线性模式硅雪崩探测器。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "该项目下一步将加快产品化开发,提高产品技术成熟度,加快产品应用示范及推广。 /p
  • Timepix3 |易于集成的多功能直接探测电子探测器
    混合像素探测器技术最初是为了满足欧洲核子中心-CERN大型强子对撞机LHC的粒子跟踪需求而开发的。来自欧洲核子中心-CERN 和一些外部合作小组的研究人员看到了将混合像素探测器技术转移到高能物理领域以外的应用的机会。于是Medipix1 Collaboration 诞生了。Medipix系列是由Medipix Collaborations 开发的一系列用于粒子成像和检测的像素探测器读出芯片。Timepix系列是从 Medipix系列开发演变而来的。其中Timepix芯片更针对于单个粒子的探测以获得时间、轨迹、能量等信息。 目前基于Timepix和Timepix3的探测器,由于其单电子灵敏、高动态范围及独特的事件驱动模式被广泛地应用于电子背散射(EBSD),4维电子显微(4D SEM)等领域。捷克Advacam公司是一家涵盖传感器制造、微电子封装、混合像素探测器(Timepix,Medipix)及解决方案的全产业链公司,致力于为工业和学术需求开发成像解决方案。ADVAPIX TPX3F与 MINIPIX TPX3F系列是基于Timepix3芯片的多功能探测器,其探测器与读出采用软排线连接,整个设计非常小巧,性价比高,非常适用于电子显微镜厂家将其二次开发并集成到现有系统中,以提升系统性能。▲ MINIPIX TPX3F探测器实物展示▲ ADVAPIX TPX3F探测器实物展示▲ 使用MINIPIX TPX3F探测器鉴别电子、质子,Alpha粒子及μ介子ADVAPIX TPX3F与MINIPIX TPX3F主要规格参数MINIPIX TPX3FADVAPIX TPX3F芯片类型Timepix3像素尺寸55 x 55 μm分辨率256 x 256 pixels传感器100µm,300µm,500µm硅,1mm CdTe 暗噪声无暗噪声接口高速USB 2.0超高速USB 3.0事件驱动模式最大读出速度*2.35 x 10^6 hits/s40 x 10^6 hits / s帧模式速率16fps30fps事件时间分辨能力1.6ns1.6ns*受限于Flex软排线实际长度测量模式类型模式范围描述帧读出模式(曝光后读出所有像素信息)Event+iToT10 bit + 14 bit每次曝光输出两帧数据:1. Events:每个像素中的事件数量2. iToT:每个像素中所有事件的过阈总时间iToT14 bit输出一帧:每个像素中所有事件的过阈总时间ToA18 bit输出一帧:ToA+FToA3 =第一个到达像素事件的到达时间像素/事件驱动模式(在曝光过程中,连续读出被击中像素信息)ToT+ToA10 bit + 18 bit每个像素的每个事件可同时获得: Position, ToT, ToA and FToAToA18 bit每个像素的每个事件可同时获得: Position, ToA and FToA.Only ToT10 bit每个像素的每个事件可同时获得: Position and ToTADVAPIX TPX3F与MINIPIX TPX3F像素/事件驱动模式最大读出速率测试:主要特点单电子灵敏零噪声耐辐射高动态范围无读出死时间主要应用(4D)STEM in SEM/TEMµED(microelectron diffraction)EBSDEELSPtychography应用案例ThermoScientific' s™ Helios™ 5 UX DualBeam采用了Advacam的探测技术新一代 Thermo Scientific Helios 5 DualBeam 具有 Helios DualBeam 产品系列领先业界的高性能成像和分析性能。经过精心设计,它可满足材料科学研究人员和工程师对各种聚焦离子束扫描电子显微镜 (FIB-SEM) 的需求—即使是最具挑战性的样品。 Helios 5 DualBeam 重新定义了高分辨率成像的标准:高材料对比度、快速、简单和精确的高质量样品制备(用于 S/TEM 成像和原子探针断层扫描 (APT))以及高质量的亚表面和3D 表征。新一代 Helios 5 DualBeam 在 Helios DualBeam 系列成熟功能的基础上改进优化,旨在确保系统于手动或自动工作流程下的最佳运行状态。参考发表文章Jannis, Daen, et al. "Event driven 4D STEM acquisition with a Timepix3 detector: microsecond dwell time and faster scans for high precision and low dose applications." Ultramicroscopy 233 (2022): 113423.Foden, Alex, Alessandro Previero, and Thomas Benjamin Britton. "Advances in electron backscatter diffraction." arXiv preprint arXiv:1908.04860 (2019).Gohl, S., and F. Němec. "A New Method for Separation of Electrons and Protons in a Space Radiation Field Developed for a Timepix3 Based Radiation Monitor."Mingard, K. P., et al. "Practical application of direct electron detectors to EBSD mapping in 2D and 3D." Ultramicroscopy 184 (2018): 242-251.ADVACAMAdvacam S.R.O.源自捷克技术大学实验及应用物理研究所,致力在多学科交叉业务领域提供硅传感器制造、微电子封装、辐射成像相机和X射线成像解决方案。Advacam最核心的技术特点是其X射线探测器(应用Timepix芯片)、没有拼接缝隙(No Gap),因此在无损检测、生物医学、地质采矿、艺术及中子成像方面有极其突出的表现。Advacam同NASA(美国航空航天局)及ESA(欧洲航空航天局)保持很好的项目合作关系, 其产品及方案也应用于航空航天领域。北京众星联恒科技有限公司作为捷克Advacam公司在中国区的总代理,也在积极探索和推广光子计数X射线探测技术在中国市场的应用,目前已有众多客户将Minipix、Advapix和Widepix成功应用于空间辐射探测、X射线小角散射、X射线光谱学、X射线应力分析和X射线能谱成像等领域。同时我们也在国内有数台Minipix样机,Widepix 1*5 CdTe的样机可免费借用,我们也非常期待对我们探测器感兴趣或基于探测器应用有新的idea的老师联系我们,我们可以一起尝试做更多的事情。
  • 大科学工程“拉索”首个探测器阵列建成
    新年伊始,大科学工程高海拔宇宙线观测站“拉索”(LHAASO)传来喜讯。5日,记者从中国科学院高能物理研究所获悉,拉索水切伦科夫探测器阵列(WCDA)三号水池注水达到正常工作水位,这标志着WCDA探测器全部建成,全阵列投入科学运行。这是拉索四种类型的探测器阵列中最早完成的一个阵列。WCDA是拉索探测器阵列的重要组成部分之一,探测器总面积为78000平方米,由三个水池组成,内有3120个探测器单元,6240个光敏探头。WCDA水池采用了国内首创的“薄壁混凝土现浇边墙+软基土工膜防渗系统+大跨度轻钢屋面结构”设计,在没有国标可参考的情况下,满足了探测器对避光、防冻、防锈蚀和水位保持等的超高指标要求。“根据国际前沿发展动态,项目组在WCDA建设过程中进行了方案优化,在二号和三号水池中采用了我国自主研发的、具有国际上最大灵敏面积的新一代20寸光电倍增管,降低了探测器阈能,大幅增强了探测器在50-500 GeV能段的伽马射线探测能力。”拉索项目首席科学家、中科院高能物理所研究员曹臻说。曹臻表示,WCDA的有效探测面积是国际上最大同类型实验HAWC的4倍,能够对银河系内外的伽马暴、快速射电暴、引力波电磁对应体等具备瞬变特性的高能辐射信号进行探测,具备5-10年的国际领先优势,预期将获得一系列非常重要的观测与研究成果。拉索是国家重大科技基础设施项目,位于四川省稻城县海子山,由电磁粒子探测器阵列、缪子探测器阵列、水切伦科夫探测器阵列、广角切伦科夫望远镜阵列组成。
  • 大连化物所新型光热电探测器研究取得新进展
    p style="text-align: justify "  近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员姜鹏、中科院院士包信和团队在新型光热电探测器开发研究中取得新进展,相关成果发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。/pp style="text-align: justify "  光热电探测器是基于光热转换和热电转换两个基本能量转换过程的一种探测器。当光照射在热电材料的一端时,光能经过光热转换首先转化为热能,从而在热电材料两端建立温差(ΔT)。在温差的驱动下,载流子会向冷端扩散(即热电转换中的Seebeck效应),进而在材料两端建立电势差。光热电探测器具有自供电、非制冷、响应波长范围宽等优点,在光探测、红外热成像、温度监测等领域具有重要的应用前景。/pp style="text-align: justify "  光热电探测器的响应度正比于材料的Seebeck系数(S)和材料两端的ΔT。传统光热电探测器采用的是Seebeck系数较低(通常小于200μV/K)的传统热电材料,例如Bi2Te3、Sb2Te3等,为了提高响应度,通常需采用微加工工艺来构造阵列结构,这显著增加了制备工艺的复杂性,提高了产品成本。该研究团队突破传统热电材料体系的限制,采用了具有较高室温Seebeck系数(约1000μV/K)的钛酸锶(SrTiO3),同时借助SrTiO3在长波红外大气窗口(8~14μm)的声子吸收来增强光热转换效率。结合这两个优势,单个SrTiO3光热电元件在10μm波长附近的响应度可达1.2V/W。进一步研究表明,SrTiO3光热电探测器的响应波长可从深紫外延伸至远红外,可承受光功率密度可以达到103W/cm2。/pp style="text-align: justify "  该研究为开发新型高性能光热电探测器提供了全新的思路。另外,相比传统光热电探测器,SrTiO3光热电探测器价格便宜,环境友好,耐高温,器件性能优异且制备工艺简单,意味着SrTiO3光热电探测器具有广阔的实际应用价值。/pp style="text-align: justify "  以上研究工作得到国家重点研发计划、大连化物所创新基金等的资助。/pp style="text-align: center "img title="W020190116663872266104.jpg" alt="W020190116663872266104.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/681b15ba-eeb0-4d8f-94dc-0caddc8613a8.jpg"//pp style="text-align: center "大连化物所新型光热电探测器研究取得新进展/pp附件:/pp style="line-height: 16px "img style="margin-right: 2px vertical-align: middle " src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif"/a title="10.1038@s41467-018-07860-0.pdf" href="https://img1.17img.cn/17img/files/201901/attachment/727fe75d-5c96-42a6-b085-a04d5b9bff55.pdf" target="_blank" textvalue="Phonon-enhanced photothermoelectric effect in SrTiO3 ultra-broadband photodetector"Phonon-enhanced photothermoelectric effect in SrTiO3 ultra-broadband photodetector/a/pp style="text-align: justify " /pp/p
  • 测温仪背后的故事——红外探测器
    一场突如其来的新冠肺炎疫情,成为了2020开年的头等大事。全民防疫的举措让这场没有硝烟的战争不再猝不及防。飞机场、火车站、公司、小区、超市等入口处都能见到防疫工作者的身影。他们是防疫先锋,是公共健康的卫士,是居民区的守护者。而他们的必备神器之一——手持测温仪,也进入了公众的视野,广为人知。今天,我们就来聊一聊测温仪的那些事。受疫情影响,很多人在家办公,出门不是去超市买菜,就是门口取快递。当然,还有不少人在硬核上班。无论出入小区,还是车站进站,现阶段都要经过体温检测。相信大家都有经历过,防疫工作者手持测温仪,对着额头一扫,立刻就显示你的体温数据,非常方便。有很多人对这测温仪都深感好奇,想知道它是怎么工作的。也有人担心它的准确性,担心把自己体温测高了。那么,我们就从测温仪的原理和精确度控制这两点说起。首先,大家都熟悉传统体温计测温的方法,而这种方法显然不适合用于传染性强的新型冠状病毒的防护工作。在这次防疫战中,小巧便携,无需身体接触的手持测温仪就成了急先锋。扫一扫,一秒之内测出体温的测温神器让人们眼前一亮;更令人印象深刻的,还有车站、机场等带有视频的成像测温仪,后者能在快速行进的人流中,辨别每个人的体温,并用保存视频成像。相信你肯定好奇过它们究竟是怎么做到的。接着,我们来一探究竟其中的科学原理。[1] 地铁站检票口的体温监测站(图片摘自人民网)温度和光我们都知道,水银体温计能够测人体的温度,是水银玻璃泡和人体接触后,经过一段时间的热量传递,最终与人体温度达到一致的原理(热平衡)。而测温仪并没有和人体接触,为何能如此快速采集温度信息呢?[2] 水银温度计(图片摘自百度网)答案其实大家也是耳熟能详,那就是---光!没错,就是我们所熟知的那个光!但是这个光,并不是人眼能看到的可见光,而是与可见光相邻的红外光,这里需要科普一下,我们平时所说的可见光实际上是电磁波的一种,电磁波有连续的波谱分布,红外光的波段在红色光之外,因此得名红外光。再简单提一下,除了可见光和红外光,很多电磁波都与大家的生活息息相关,按波长由短到长,有医院CT的X射线,防晒霜防的紫外线,太阳光,灯光,微波炉的微波,电台的射频信号等等,都属于电磁波。[3] 生活中的电磁波(图片摘自NASA Science)说到这里,肯定有人表示,道理我都懂,但是红外光跟人体温度有什么关联呢?关联是必然的,因为人体发射的光,就是红外光!没说错,人体是发光的,而且是无时无刻的在发光。复杂的原理就不赘述了,大家只要记住,任何温度高于绝对零度(零下273.15摄氏度)的物体都会以电磁波的形式向外辐射能量,至于绝对零度(-273.15℃)的物体嘛,大家放心,那是不存在的!红外光和人体温度的关系那么问题来了,既然每人每时每刻都在发射红外光,仪器凭什么就能辨别出正常温度和高烧呢?还能准确读出每个人的温度?这里,我们请一位大佬帮忙解答,他就是与爱因斯坦并称20世纪最重要的两大物理学家,量子力学奠基人之一的马克斯普朗克,他于1900年提出的普朗克黑体辐射定律,完美诠释了温度与辐射的关系。马克斯普朗克简单来讲就是,不同温度的物体发射的光是不一样的,如下示意图, 四条不同的曲线,代表不同温度下黑体辐射的光谱分布,这里的K是热力学温度,数值等于摄氏度+273.15。大家可以看到,温度越高,黑体辐射光的强度就越大,峰值的位置就越靠近紫外区域。那么,答案就呼之欲出了,如果探测到了人体的辐射强度和波谱分布,就完全可以反推出温度T!这就是测温仪测体温的原理。(人体虽不是黑体,却也遵循普朗克定律)。利用红外光探测人体温度究竟准不准?说完测温仪原理的故事,我们再来说说怎么确保每个测温仪都能测得准。上文中,细心的小伙伴发现,普朗克定律图示并没有想象中那么简单,图中展示差异性的谱图都相差了1000℃,人体怎么可能差上1000℃呢?没错,我们人体的温度平均值也就在36℃到37℃之间了,高过37℃的,抗疫期间怕是要去隔离观察了。那么关键点来了,相差几摄氏度的人体辐射谱图中,辐射强度和波谱的差异是非常小的,如何确保测温仪能把握这细小的差异呢?要知道,人体测温的准确性要求是比较高的,特别是在抗疫期间,正常的体温就是大家的通行证。这点上,咱们国家更是不含糊,对于此类测温装置也出台了相应的国家标准来规定精准度。那么,生产厂家是如何确保每台测温仪的准确性呢?下面就让我们来剖析测温仪,探究这里的科学原理。测温仪的"CPU"是什么?我们先从测温仪的构成说起,可以看到下图中,真正与红外光直接相关的,便是红外探测器,顾名思义,这正是测温仪利用红外测温的核心元件,就好比CPU芯片是手机电脑的核心。而它的质量直接决定了测温的准确性。那么,如何判定红外探测器的质量呢?[4] 额温枪(图片摘自网络)这就需要了解红外探测器测红外的细节。简单来说,红外探测器也是由材料构成,红外探测器上的特殊光感材料可以接收外界的红外辐射,并将其转换为电信号,再进行分析计算,最终给出温度值。因此评价红外探测器的好坏,就是评判其将光转换为电信号的能力。在讲红外探测器的评价之前,我们插一句,火车站,机场中带成像系统的测温仪,采用的是更高端的焦平面阵列红外探测器(FPA技术)。[5] 设置在火车站的带成像系统的测温仪(图片摘自包头新闻网)这类成像测温仪就如同照相机或摄像仪,内部感光平面内,分布了很多像素点,焦平面上每一个像素点就是一个红外探测器,这种技术具有二维空间分辨的能力,具备红外成像功能,可以将发高烧的人从人群中辨别出来。如何评价红外探测器,确保其准确性?一般来说,无论是采用单点红外检测器的耳温枪还是FPA焦平面检测器的红外成像测温仪都不需要极快的反应时间或极高的空间分辨率,甚至无需光谱分辨率。所以这类红外检测器的精确度通常是采用激光功率计或热敏电阻等方法来评定的。但是,类似原理的红外探测器还有很多其他的应用领域,尤其是需要FPA焦平面检测器的红外成像仪已经被广泛的应用于军需夜视或热追踪系统、高速热成像、质检或产品研发(针对散热或热工特性)、医疗热成像及红外显微镜等诸多方面。这些应用领域对红外检测器件本身以及对由这些器件组成的测量仪器的性能都有更严苛的要求,比如,需要微秒甚至纳秒级的超短反应时间,需要光谱信息用于化学成像,需要较高的空间分辨率以表征微小物品,需要较高的光谱分辨率,最佳的灵敏度和信噪比,甚至对FPA检测器中每个像素点的均匀一致性都有要求。为了研制和开发这些高端的红外检测器件,科学家们需要用到一种重要的表征方法---傅立叶红外光谱法。实现该法的核心设备就是在科学研究、监测分析领域常见的傅立叶红外光谱仪(简称FTIR红外光谱仪)。FTIR红外光谱仪——表征红外探测器FTIR红外光谱仪是专门应用于红外光谱研究相关的科学仪器,配有标准的红外光源,所发射的红外光经过干涉仪后,经过照射样品,最终到达红外探测器,解析探测器的电信号,并进行FT转换计算,即可得到包含能量强度和波谱分布的红外谱图。科学家们就是把这种检测技术应用到了评价红外探测器材料好坏的研究中,在对光敏度、稳定性等等复杂的研究分析之后,才研发出适合于各种不同应用领域的红外探测器材料,进而工厂将其研究的材料转化为探测器并且大量生产而成为真正实用的商品(包括红外测温仪及其他更为复杂的尖端仪器),发挥了科学家研究的作用。换言之,红外光谱仪对于探测器的表征研究,就好比是一把精准的卡尺,用它来检验每一根直尺的长度是否达到科学家们想要实现的标准。傅立叶变换红外光谱仪以上就是测温仪背后故事的小科普,相信大家对于最近很亮眼的测温仪会有更进一步的了解,对红外探测器精确度的控制以及红外探测器的诸多应用领域也有了更深层次的认知。通过科学家们的努力,和我们生活息息相关的大型红外成像测温仪的准确度、检测能力、检测距离、检出速度和检测区域内的均匀性(即精准度)都会越来越好。所谓工欲善其事必先利其器,实际上并不是所有的红外光谱仪都能做红外探测器的研究与表征,能作为标尺的设备,当然只有技术过硬,具备特殊技能红外光谱仪才能实现!如果您对检测器表征科研课题感兴趣,可以阅读布鲁克的相关应用信息。如果您对红外整体技术感兴趣,长按下方二维码填写产品需求信息表,与我们取得联系。疫情期间,大家做好防护,注意安全。一起为祖国加油!为武汉加油!点击下载布鲁克应用手册——红外检测器表征如果您对我们的红外技术感兴趣,欢迎与我们取得联系,请拨打400热线电话400-777-2600。
  • 食品金属探测器国家标准通过审定
    近日,中国标准化研究院在山东省青岛市组织召开了国家标准审定会,审定通过了李沧区青岛电子仪器厂主持制定的《食品金属探测器》国家标准,并上报国家标准化管理委员会,建议作为推荐性国家标准批准、发布。  审定委员会专家组在对标准送审稿进行认真审查讨论后认为,本标准填补了国内该领域标准的空白,达到国内领先水平 规范了食品金属探测器的性能要求及技术指标,能够有效指导食品金属探测器的设计、制造及检验,为保证食品金属探测器的产品质量,促进食品金属探测器行业的健康发展,提供了有力的技术保证。
  • 理学推出用于XRD的一维探测器
    近日,理学公司推出了新型D/teX Ultra 250硅探测器,与同类产品相比,将数据采集时间降低了将近50%。节省时间的实现主要是通过增加孔径的有效面积,从而提高整体的计数率,并增加了检测器的角度覆盖范围。该探测器拥有非常好的能量分辨率,并可以很好的抑制X射线荧光。  D/teX Ultra 250 一维探测器主要在于减少仪器的X射线衍射(XRD)数据采集时间,提高仪器效率。新型硅条探测器可用于理学的Smartlab系列衍射仪。 与上一代探测器相比,D/teX Ultra 250拥有多处改进,包括更小的像素间距(0.075毫米与0.10毫米)、分辨率更高、速度更快,计数率提高和角度覆盖范围增大,以及独特的XRF抑制结构使得能量分辨率更高。
  • 搭载质谱仪的“卡西尼”号探测器检测到神秘粒子
    p  近日,美国宇航局(NASA)的“卡西尼”号探测器还在继续产生着令人惊讶的发现,而早在一个多月前,这架探测器已经在任务结束后于土星大气中烧毁。来自“卡西尼”号探测器的新数据表明,土星的宏伟光环正在将微小的尘埃颗粒注入到行星的上层大气中,从而形成了一种复杂且意想不到的化学混合物。/pp  “卡西尼”号探测器上的一台质谱仪检测到这种奇特的化学物质——该探测器在最后的5个月里一直在土星和土星环之间环绕飞行。/pp  马里兰州劳雷尔市约翰· 霍普金斯大学应用物理实验室行星科学家Mark Perry说:“我们真的是中头彩了。”10月17日,他在犹他州普罗沃市召开的美国天文学会行星科学分部的一次会议上报告了这一发现。/pp  该项目科学家曾希望“卡西尼”号探测器的质谱仪能够在土星和土星环之间发现水分子的特征。在上世纪七八十年代,NASA的先驱者号探测器和旅行者号探测器在土星的最上层大气中发现了比预期更少的带电粒子。在这些数据的基础上,研究人员在1984年提出,脱离土星环的水分子——主要以冰的形式——起到催化剂的作用,将带电粒子从大气中分离出来。“卡西尼”号探测器的最后几个月给了科学家们第一次直接测试这个想法的机会。/pp  但吸引卡西尼团队的并不是突然出现的水的证据。质谱仪的数据揭示了一个巫师般存在的化学物质,其中包括甲烷,这种分子可能是一氧化碳和更复杂的分子。这些化学物质的浓度在土星的赤道和高海拔地区是最大的,这表明这些物质正在从土星环中脱落。/pp  “卡西尼”号探测器进入土星大气层的深度越深,测量值就愈发奇怪。Perry对与会者说,“卡西尼”号探测器以最近距离掠过土星表面揭示了大量的重分子。科学家还没有确定每种分子的类型,但很明显,除了水之外,还有很多其他分子。/pp  通过分析可能从土星环上脱落的物质的类型,Perry的研究小组得出结论,这些碎片必定是微小的尘埃颗粒的片段,这些颗粒的尺寸仅为1至10纳米,但相对较重。当这些粒子从土星环上落下并撞击“卡西尼”号探测器的质谱仪时,它们被粉碎成小碎片。/pp  这些粒子究竟是如何从土星环飘落到大气层的还有待观察。“我们有很多工作要做,以了解它们是如何到达那里的。”Perry说,“没有一个模型能预测到这一点。”/pp  在这些最后的俯冲过程中,“卡西尼”号探测器沿着土星的引力牵引,以每秒钟30公里的速度加速,这一速度超过了质谱仪设计所能承受的4倍之多。“这些速度比它所经历的任何时刻都要高。”Linda Spilker说,他是加利福尼亚州帕萨迪纳市喷气推进实验室的行星科学家,也是卡西尼项目科学家。/pp  在如此巨大的速度下,“卡西尼”号探测器所撞击的任何东西都会分裂成碎片。/pp  今年9月15日凌晨4时55分,数百名科学家见证了“卡西尼”号探测器在火焰中涅槃。“卡西尼”号探测器在土星的大气层中解体,这样做是为了防止探测器污染土星的卫星,包括土卫六和土卫二,这些卫星上可能存在生命迹象。/pp  “卡西尼”号探测器1997年10月15日发射升空,沿途造访过金星、地球、月球、小行星和木星,并于2004年抵达环土星轨道。近20年间,“卡西尼”探测任务大幅刷新了人类对土星的认识,包括它的复杂光环、类型多样的卫星体以及磁场环境等。它曾获得一系列重大发现,如土卫二存在全球性海洋、土卫六上存在液态甲烷海洋、在土卫二喷出的羽流中探测到氢等。/pp  与土星相伴的13年间,“卡西尼”号探测器曾发回大量数据资料,仅图像就差不多40万张。科学家依据这些信息,已发表了约4000篇科学论文。NASA还依据这些信息设计了前往木卫二的探测计划,以及未来十年间的其他太空探测项目。/pp  尽管“卡西尼”号探测器已经结束了自己的使命,但科学家表示未来仍有可能带来重大发现,例如,来自探测器的数据将有助于确定土星环的实际年龄及其磁场的持久性。/pp  (原标题:土星大气发现神秘粒子 卡西尼数据显示或来自土星环)/pp/p
  • 更多宇宙的声音可以被新探测器听见
    欧洲爱因斯坦望远镜艺术图 图片来源:ET概念设计团队 5年前,当物理学家首次探测到引力波时,他们为宇宙打开了一扇新的窗户。引力波是大质量黑洞或中子星碰撞时产生的涟漪。现在,研究人员已经在计划更大、更灵敏的探测器。而且,美欧之间的竞争已经初露端倪,美国科学家提出建造更大的探测器,而欧洲研究人员则在追求更激进的设计。  “目前,我们只捕捉到最罕见、最响亮的事件,但在宇宙中还有更多的声音。”美国加州州立大学天体物理学家Jocelyn Read说。加州理工学院物理学家David Reitze也表示,物理学家希望新的探测器能在21世纪30年代运行,这意味着他们必须现在就开始计划。“引力波的发现已经吸引了全世界的目光,所以现在是思考接下来会发生什么的好时机。”  目前的探测器都是L形的仪器,叫做干涉仪。激光在悬挂在每条臂的两端的镜子之间反射,有些光线会漏出来,在L形臂的弯处会合。在那里,光的干涉方式取决于臂的相对长度。通过监测这种干扰,物理学家可以发现通过的引力波,这种引力波会使臂的相关数值产生不同程度的变化。  因此,为了探测空间的微小拉伸,干涉仪的臂必须很长。发现了第一个引力波的位于路易斯安那州和华盛顿州的激光干涉仪引力波天文台(LIGO),臂长达4公里。位于意大利的Virgo探测器有3公里长的臂。  现在,研究人员现在想要一种灵敏度比现有设备高10倍的探测器。它能发现可观测宇宙中所有的黑洞合并,甚至可以追溯到第一批恒星出现之前,从而寻找大爆炸中形成的原始黑洞。它还应该能发现数百个“千新星”,揭示中子星超密度物质的本质。  美国科学家对新探测器的愿景很简单。“我们只想把它做得非常非常大。”Read说。Read正在帮助设计“宇宙探索者”—— 一个臂长40公里的干涉仪,本质上是一个放大了10倍的LIGO。  指导了LIGO建设的加州理工学院物理学家Barry Barish说,这种批量设计可能使美国能够负担得起多个分离的探测器,这将有助于新设备像现在的LIGO和Virgo一样精确定位天空中的事件源。  但安置这样巨大仪器可能很棘手。40公里的臂必须是直的,但地球是圆的。如果L形的弯道位于地面上,那么干涉仪的末端可能必须放在30米高的护堤上。因此,美国研究人员希望找到一个碗状区域,以便容纳这种结构。  相比之下,欧洲物理学家设想了一个地下引力波天文台,称为爱因斯坦望远镜(ET)。意大利国家核物理研究所物理学家、ET指导委员会联合主席Michele Punturo说:“我们想要实现一个能够在50年内承载(探测器)所有进化的基础设施。”  ET将由多个V形干涉仪组成,臂长10公里,排列在一个深埋地下的等边三角形中,以帮助屏蔽振动。借助指向三个方向的干涉仪,ET可以确定引力波的偏振度,帮助科学家在天空中定位引力波的来源,并探测引力波的基本性质。  Punturo表示,ET预计耗资17亿欧元,包括用于隧道和基础设施的9亿欧元。研究人员正在考虑两个地点,一个靠近比利时、德国和荷兰的交汇处,另一个在撒丁岛。相关计划正在等待审议。  美国的提议则不那么成熟。研究人员希望美国国家科学基金会提供6500万美元用于设计工作,这样就可以在本世纪20年代中期对这台价值10亿美元的机器做出决定。但物理学家们都希望这两台新设备能在2030年代中期启动。
  • 意大利引力波探测器因故障推迟重启
    不久以后,物理学家将继续对天体物理学“怪物”——黑洞和中子星碰撞产生的引力波进行探测。但是,3个探测器之一、位于意大利的室女座探测器(Virgo)目前却遇到了技术问题,将延迟其重新启动的时间。3年前,所有探测设施为了维护和升级而关闭。而在接下来的几个月里,将只有美国路易斯安那州和华盛顿州激光干涉引力波天文台 (LIGO)的两个探测器接受数据,这使得在太空中精确定位信号源变得更加困难。意大利国家核物理研究所(INFN)物理学家、Virgo的调试协调员Fiodor Sorrentino说,问题似乎不是来自于升级,而是产生噪声的旧部件,这些噪声会淹没许多信号。2015年,LIGO首次探测到两个巨大的黑洞相互旋转合并时产生的涟漪。两年后,LIGO和Virgo在附近发现了两颗中子星的合并。迄今为止,这3个探测器已经记录了90多次黑洞合并和两次中子星合并。每个探测器都是一个巨大的L形光学装置,称为干涉仪。镜子悬挂于干涉仪每条臂的两端,激光在镜子之间反射。整个装置处于真空室中,一个精心设计的悬挂系统支撑着每面镜子。Virgo的问题似乎出现在悬挂系统和镜子上。每面重达40公斤的镜子挂在一对薄玻璃纤维上。2022年11月,支撑一面镜子的纤维断裂。Sorrentino说,虽然镜子下降的距离很小,但震动似乎使附着在镜子上用于固定它的4块磁铁中的一块松动了。磁铁的运动使玻璃产生了振动。此外,另一条臂上的一面镜子在2017年遭遇了类似的情况,现在看来,其内部似乎有一个小裂缝。INFN的物理学家Gianluca Gemme说,这些问题直到最近才变得明显起来。研究人员要打开真空室,从一面镜子上取下松动的磁铁,并更换另一面镜子。 Gemme说,这项工作应该会在7月之前完成。“如果一切顺利,没有额外的隐藏噪声源,Virgo应该能够在秋天加入LIGO。”Gemme说。威斯康星大学密尔沃基分校天体物理学家Patrick Brady说,两个LIGO探测器运行良好,应该为5月24日的重启做好了准备。但Virgo的暂时缺席将限制科学研究的开展。3个探测器可以精确定位天空中的信号源,误差在几十平方度以内。如果是两个,定位会变得不精准。但Brady说,即使只有LIGO,长达18个月的运行也应该产生大量的科学成果。LIGO探测器的灵敏度已经比以前提高了30%,每2至3天就能发现一次黑洞合并。在这样的情况下,科学家应该能确定黑洞质量的分布,并有可能揭示不寻常的合并,比如向不同方向旋转的黑洞之间的合并。这些信息有助于揭示黑洞对是如何形成的。
  • 可调谐红外双波段光电探测器,助力多光谱探测发展
    红外双波段光电探测器是重要的多光谱探测器件,特别是近红外/短波红外区域,相较于可见光有更强的穿透能力,相较于中波红外可以以较低的损耗识别冷背景的物体,因此广泛应用于民用和军事领域。当前红外双波段探测器主要面临光谱不可调谐,器件结构复杂而不易与读出集成电路相结合的挑战。据麦姆斯咨询报道,近日,合肥工业大学先进半导体器件与光电集成团队在光电子器件领域取得重要进展,研究团队研发了一种光谱可调谐的近红外/短波红外双波段探测器,相关研究成果以“Bias-Selectable Si Nanowires/PbS Nanocrystalline Film n–n Heterojunction for NIR/SWIR Dual-Band Photodetection”为题,发表于《先进功能材料》(Advanced Functional Materials, 2023: 2214996.)。第一作者为许晨镐,通讯作者为罗林保教授,主要从事新型高性能半导体光电子器件及相关光电集成技术方面的研究工作。该研究使用溶液法制备了硅纳米线/硫化铅异质结光电探测器(如图1(a)),工艺简单,成功将硅基探测器的光谱响应拓宽到2000 nm。基于有限元分析法的COMSOL软件分析表明,一方面,有序的硅纳米线阵列具有较大的器件面积,提升了载流子的输运能力,且纳米线阵列具有较好的周期性,入射光可以在纳米线结构之间连续反射,产生典型的陷光效应。另一方面,小尺寸的纳米线阵列可以看作是微型谐振器,可以形成HE₁ₘ谐振模式,增强特定入射光的光吸收。通过调制外加偏压的极性,器件可以实现近红外/短波红外双波段探测、近红外单波段探测、短波红外单波段探测三种探测模式的切换。器件还具有较高的灵敏度,在2000 nm光照下的探测率高达2.4 × 10¹⁰ Jones,高于多数短波红外探测器。图1 双波段红外探测器结构图及相关仿真和实验结果图2 偏压可调的近红外/短波红外双波段探测及探测率随光强的变化曲线此外,该研究还搭建了单像素光电成像系统(如图3(a)),在2000 nm光照下,当施加-0.15 V和0.15 V偏压时,该器件能对一个简单的英文字母实现成像。但是不施加偏压时,缺无法清晰成像。这表明只需要对器件施加一个小的偏置电压时,就可以将成像系统的工作区域从近红外调整到短波红外,具有较高的灵活性。图3 光电成像系统及成像结果这项研究得到了国家自然科学基金、安徽省重点研发计划、中央高校基本科研业务费专项资金等项目的资助。
  • 近红外双模式单光子探测器----单光子探测主力量子通讯
    一. 近红外双模式单光子探测器介绍SPD_NIR为900nm至1700 nm的近红外范围内的单光子检测带来了重大突破。 SPD_NIR建立在冷却的InGaAs / InP盖革模式单光子雪崩光电二极管技术上,是NIR单光子检测器的第一代产品,可同时执行同步“门控”(GM)和异步“自由运行”(FR )检测模式。 用户通过提供的软件界面选择检测模式。冠jun级别的器件具有低至800 cps的超低噪声,高达30%的高校准量子效率,100 ns最小死区,100 MHz外部触发,150 ps的快速成帧分辨率和极低的脉冲 。 当需要光子耦合时,标准等级可提供非常有价值且经济高效的解决方案。基于工业设计,该设备齐全的探测器不需要任何额外的笨重的冷却系统和控制单元。 经过精心设计的紧凑性及其现代接口使SPD_NIR非常易于集成到最苛刻的分析仪器和Quantum系统中。OEM紧凑型 多通道控制器软件界面二. 近红外双模式单光子探测器原理TPS_1550_type_II是基于远程波长自发下变频的双光子源。TPS_1550_type_II采用波导周期性极化铌酸锂(WG-ppln)晶体,用于产生光子对。波导- ppln的转换效率比任何块状晶体都高2到3个数量级,并确保与单模光纤的高效耦合。0型和II型双光子的产生三. 近红外双模式单光子探测器应用特点特点: ▪ 自由模式 & 门模式▪ 集成电子计数▪ 校准后 QE可达 30%▪ TTL和NIM信号兼容▪ 暗记数 800 cps▪ 软件可远程控制▪ 最小死时间 100 ns▪ 冷却板兼容欧盟/美国▪ 外部触发频率:可达100 MHz▪ DLL 文件库 : Python, C++, LabVIEW应用方向:▪ 量子通信▪ 盖革模式激光雷达▪ 量子密钥分发▪ 高分辨率OTDR▪ 光子源特性▪ FLIM 成像▪ 符合测试▪ 光纤传感四. 近红外双模式单光子探测器技术规格五. Aura 介绍AUREA Technology是法国一家知名的探测器供应商,公司致力于尖端技术的研发,基于先进的单光子雪崩光电二极管,超快激光二极管和快速定时电子设备,设计和制造了新一代高性能,功能齐全的近红外探测器。作为全球技术领导者之一,AUREA技术提供盖革模式单光子计数,皮秒激光源,快速时间关联和光纤传感仪器。此外,AUREA Technology直接或通过其在北美,欧洲和亚洲的专业分销渠道为200多个全球客户提供一流的专业支持。并与客户紧密合作,以应对当今和未来在量子安全,生命科学,纳米技术,汽车,医疗和国防领域的挑战。昊量光电作为法国AUREA公司在中国区域的独家代理商,全权负责法国Aurea公司在中国的销售、售后与技术支持工作。AUREA技术提供了新一代的光学仪器,使科学家和工程师实现卓越的测量结果。奥瑞亚科技与全球的客户和合作伙伴紧密合作,共同应对量子光学、生命科学、纳米技术、化学、生物医学、航空和半导体等行业的当前和未来挑战双光子是展示量子物理原理的关键元素,并实现新的量子应用。例如,双光子使量子密钥分发技术得以发展,以确保数百公里范围内的数据网络安全。在生物成像应用中,双光子光源产生原始的无色散测量。 更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。
  • 光子计数、像素化X射线探测器用于无损检测
    无损检测(NDT)无损检测(NDT)是指在不破坏样品可用性的条件下,对材料、部件或组件的裂缝等不连续性或特性差异进行检查、测试或评估。基于光子计数X射线能谱成像的无损检测技术提供了样品的额外材料信息,以及卓越的对比度和空间分辨率。标准射线照相X射线成像可以提供被检样品的黑白强度或密度图像,如果图像分辨率和信噪比合适,则可观察到何处有缺陷、杂质或裂纹。而基于光子计数X射线能谱成像的无损检测技术提供了样品的材料信息,同时具有良好的对比度和高空间分辨率。光谱信息可以用于区分不同的材料,可识别感兴趣的材料或计算其在样品中的含量。下图是用WidePIX 5x5 CdTe光子计数探测器获取的一张单次曝光的高分辨率谱图像,不同的材料用不同的颜色表示。ADVACAM推出了一系列为复合材料测试而优化的光子计数X射线探测器,探测器对低能段探测也具有优秀的灵敏度和探测效率,同时有很高的动态范围,十分有利于轻质材料,如碳纤维、环氧树脂等的检测。即使是具有挑战性的缺陷,如深层层压褶皱、弱连接、分层、孔隙率、异物和软材料中的微小裂纹,也可以在55μm或更高的空间分辨率下检测到。搭载Advacam探测器的机器人系统进一步扩展了光子计数X射线探测器的功能。轻质材料及复合材料机器人系统正在检查滑翔机副翼,右侧机械臂上装有Advacam探测器。该机器人系统可以从不同角度进行X光检查,以更好地定位缺陷。高帧率的光子计数X射线探测器还可以对样品进行实时检测,可用于质量控制实验室或在生产线上使用。最后得到的X射线图像揭示了副翼内部复合结构有空洞和杂质。X射线光子计数探测器不仅适用于检测轻质材料,基于高灵敏度的 CdTe 传感器(1mm厚)的探测器也可用于焊缝检测。根据ISO 17636-2标准,可以达到Class B的的图像质量。焊缝检查成像质量在带有像质计IQI和DIQI的BAM-5和BAM-25钢焊接试样上,测试WidePIX 1x5 MPX3 光子计数X射线探测器延迟积分TDI模式下的成像质量。TDI模式是探测器操作的其中一种模式,设备会生成沿探测器运动的物体的连续X射线图像。BAM-5 8.3mm钢焊缝BAM-25 6mm 钢焊缝BAM-5样品背面D13线对的信号BAM-5样品背面10FEEN IQI线对用DIQI测量空间分辨率。分辨出的最窄线对是D13(线宽50μm,间距50μm)。探测器对比度用10FEEN像质计测量。置于8.3mm钢制样品背面包括16号线(0.1 mm厚)在内的线都被分辨出来。8.3mm厚BAM-5样品和6 mm厚BAM-25钢的信噪比测量值SNRm分别为148和190。信噪比受限于X射线管功率。探测器具有24位计数器深度,信噪比可高达4000。归一化信噪比SNRn(根据探测器分辨率归一化),6mm厚钢为336,8.3mm厚钢为262。总结 光子计数探测器能够提供更高的灵敏度、空间分辨率、对比度和信噪比;能量范围从 5 keV 到数百 keV 甚至 MeV,可检测非常轻的复合材料到厚的焊接部件。此外,直接转换光子计数型X射线探测器能够进行X射线能量甄别,即,仅高于一定能量的光子会被记录,此方法能够抑制较低能量的散射辐射并提高图像对比度。通过这种X射线新成像技术,可以检测到过去无法通过传统X射线进行无损检测的样品,无损检测设备制造厂家可以将系统中的探测器升级为光子计数X射线探测器,以扩展系统类型和客户群。Advacam S.R.O.源至捷克技术大学实验及应用物理研究所,致力在多学科交叉业务领域提供硅传感器制造、微电子封装、辐射成像相机和X射线成像解决方案。Advacam最核心的技术特点是其X射线探制器(应用Timepix芯片)没有拼接缝隙(No Gap),因此在无损检测、生物医学、地质采矿、艺术及中子成像方面有极其突出的表现。Advacam同NASA(美国航空航天局)及ESA(欧洲航空航天局)保持很好的项目合作关系, 其产品及方案也应用于航空航天领域。北京众星联恒科技有限公司作为捷克Advacam公司在中国区的总代理,也在积极探索和推广光子计数X射线探测技术在中国市场的应用,目前已有众多客户将Minipix、Advapix和Widepix成功应用于空间辐射探测、X射线小角散射、X射线光谱学、X射线应力分析和X射线能谱成像等领域。同时我们也有数台MiniPIX样机,及WidePIX 1*5 MX3 CdTe的样机,我们也非常期待对我们探测器感兴趣或基于探测器应用有新的idea的老师联系我们,我们可以一起尝试做更多的事情。
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