单光子探测器

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。

由中国计量科学研究院承担的国家“十一五”科技支撑课题 “利用相关光子测量技术建立光电探测器量子效率测量装置的研究”近日通过了专家验收。该课题自主研制的缠光子法探测器量子效率绝对定标装置，成功将我国光辐射功率计量的量程能力扩展到了光子水平，为用光子数重新定义国际基本单位之一的“坎德拉（cd）”量值复现研究奠定重要基础。　　课题的研制成功，缩短了我国与国际发达国家之间在实现基于量子物理复现光辐射功率基准研究方面的差距；同时为研究量子信息、生物医学、空天探测器、天文物理、环境科学等领域中涉及到的光子探测技术提供了光子水平的计量技术保障。

[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]

最近在学习XRF SDD探测器的原理，有1个问题一直想不通，请教一下大家。如果2个不同能量的X射线光子(假设100ev，200ev)同时进入探测器，探测器是如何区分开来而并没有判定为一个（300ev）呢？

复旦大学信息科学与工程学院日前研制成功“二维ＣＣＤ阵列探测器”光谱仪，可将光谱图的绘制速度比以前提高约１００倍。目前，该研究成果已获国家发明专利。 所谓“光谱仪”，是用来给光“拍照片”的基础科学仪器，能够对光波的能量、波长、带宽、线型等重要特征进行精细分析，在遥感、生物医学、国防和光电子功能材料等科研领域和产业界有着广泛和重要应用，但此前我国在这一高端科学仪器领域主要依赖进口。 “二维ＣＣＤ阵列探测器”光谱仪由复旦大学信息科学与工程学院院长陈良尧负责研制。此光谱仪将１０个光栅平行“捆绑”起来，成为“集成光栅”，犹如１０面“镜子”各司其职，将不同波长的光子各自分拣出来，同时反射到探测器上。这个光的“捕手”能从根本上摆脱机械转动，在２００－１０００纳米的全光谱区获得高分辨率光谱图，绘制效率也从原来的１０分钟提高到０.１秒钟。 目前，红外至紫外光谱区的主流光谱分析仪器一般为“光栅扫描型”光谱仪，其中“光栅”是“灵魂部件”，其外表类似镜面，作用好似“筛子”，能够将不同波长的光子分拣出来，反射到探测器上，再经过数据处理，从而实现光谱的测量和分析。而传统光谱仪通常采用机械转动装置连续旋转光栅，光栅每转动一次，就“放行”一个波长的光。由于一束光包括多个波长，故光栅需要转动多次才能让光全部通过，比较费时。 此外，“一维 ＣＣＤ阵列探测器”光谱仪，虽然无需转动光栅便可对光谱进行测量，但每次测量仅能覆盖的光谱区范围有限。“二维ＣＣＤ阵列探测器”光谱仪的研制成功，将更精确地实现光谱测量和分析，且大大提高光谱图绘制效率。

[b]SANTIS 0804双能、多能混合光子计数X射线探测器[/b]目前市场有极少数量的双能X射线探测器，多能X射线探测器刚刚进入中国市场，下面是我推荐的一款多能探测器，请同行们指导，多提宝贵建议。[b][img]http://img1.17img.cn/17img/images/201801/uepic/6f25d67a-b728-49cd-88e9-f0780582d383.jpg[/img][/b] SANTIS 0804多能X射线探测器是由DECTRIS公司设计和生产的双能、多能混合光子计数(HPC)探测器。该探测器的无噪声、无暗电流和高计数能力给一切用户提供无与伦比的的成像效果 SANTIS 0804多能X射线探测器和传统探测器相比，SANTIS 0804图像质量更高、帧速率更高、探测能力更强。同时，SANTIS 0804可以实现双能和多能状态下的优质图像信息。 [b]测器技术参数:[/b][table=578][tr][td=1,1,125][b]版本[/b][/td][td=1,1,217][b]高分辨率(HR)[/b][/td][td=1,1,236][b]多能量(ME)[/b][/td][/tr][tr][td=1,1,125]传感器[/td][td=1,1,217]碘化铬 0.75 mm[/td][td=1,1,236]碘化铬 1.0 mm[/td][/tr][tr][td=1,1,125]有效面积[/td][td=1,1,217]8 x 4 cm[sup]2[/sup][/td][td=1,1,236]8 x 4 cm[sup]2[/sup][/td][/tr][tr][td=1,1,125]像素矩阵[/td][td=1,1,217]1030 x 514[/td][td=1,1,236]515 x 257[/td][/tr][tr][td=1,1,125]像素尺寸[/td][td=1,1,217]75 μ㎡[/td][td=1,1,236]150 μ㎡[/td][/tr][tr][td=1,1,125]MTF在1 IP /毫米[/td][td=1,1,217] 90%[/td][td=1,1,236] 90%[/td][/tr][tr][td=1,1,125]能量范围[/td][td=1,1,217]最大至 120 kVp[/td][td=1,1,236]最大至160 kVp[/td][/tr][tr][td=1,1,125]阈值能量的数量[/td][td=1,1,217]2[/td][td=1,1,236]4[/td][/tr][tr][td=1,1,125]能量分辨率[/td][td=1,1,217]1.9 at 22 keV (FWHM)[/td][td=1,1,236]1.9 at 22 keV (FWHM)[/td][/tr][tr][td=1,1,125]填充因子[/td][td=1,1,217]100%[/td][td=1,1,236]100%[/td][/tr][tr][td=1,1,125]动态范围[/td][td=1,1,217]32 bit[/td][td=1,1,236]32 bit[/td][/tr][tr][td=1,1,125]帧速率[/td][td=1,1,217]up to 40 Hz[/td][td=1,1,236]up to 40 Hz[/td][/tr][tr][td=1,1,125]最大输入计数率[/td][td=1,1,217]1.5 * 10[sup]9[/sup] photons/s/mm2[/td][td=1,1,236]0.4 * 10[sup]9[/sup] photons/s/ mm2[/td][/tr][tr][td=3,1,578]所有规格如有变更，恕不另行通知。[/td][/tr][/table]

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）

看书时有几句话不理解。 1，为什么探测器面积愈小，分辨率愈好？ 2，面积固定情况下，时间常数增加，光子测量量得更准，相应的分辨率也更好，为什么？ 求高手指点下！ 不胜感激！

[size=18px]在平时工作中，身边总是有人在问波长色散分析仪的探测器用的是什么检测器？是什么原理？有的为啥还有需要气体的，搞的好麻烦，气体爆炸怎么办……今天我们就来聊聊[b]波长色散分析仪的检测器[/b]。波长色散的x荧光光谱仪由于要使用分光晶体，从而使得待测元素的分析仪谱线可以较好的分离，故通常使用分辨率不那么高的流气式正比计数器和NaI闪烁计数器作为光谱仪的探测器。主要说说流气式正比计数器[b]气体正比计数器又可以分为封闭式和流气式正比计数器[/b]，由于封闭式正比例计数器分辨率太低，而且温差电冷能量探测器已经实用化，所以封闭式正比例计数器将会慢慢被淘汰。我们主要来说说流气式正比例计数器，一般情况下，流气式正比计数器为一个直径2cm住状体，中间有一根20-30μm的金属丝，用作前放信号和外部高压的接头，筒状体内部充入惰性气体和淬灭气体，通常为90％的氩气和10％的甲烷气体混合器，并在金属丝和柱壳间施加1400V~1800V的电压。当流气式正比计数器中的探测气体收到X射线的照射时，或产生大量的负电子和正电性氩离子组成的离子对。假设入射X射线的光子能量为E，产生离子对的有效电离能 为V，由入射X射线光子产生的平均离子对数n与入射X射线光子的能量成正比，与离子对的有效电离能成反比：n=E/V产生的电子在电压作用下会逐渐加速飞向样机金属丝，并引发进一步的氩原子电离，这一效应被称为电离增益，流气正比探测器的电离增益一般为6*10四次方。。。。经放大后的电流由电容收集，产生的脉冲电压与入射光子的能量成正比。在这里需要注意的是，脉冲高度和强度的区别。[b]脉冲高度：[/b]指由单个X射线产生的单个脉冲电压幅度。[b]X射线强度：[/b]指每秒钟测得的脉冲数。重点来了，[b]探测器的分辨率一般定义为峰高一半处所对应的谱峰宽度，简称谱峰半高宽。[/b]流气式正比计数器一般适用于较长波长的X射线探测，通常用于0.15~5nm波长的X射线探测，对于0.15以下的波长，探测的灵敏度很低，这也就是为什么目前很多的X荧光分析仪会设置有多个检测器的原因。希望这样的小知识普及能够让大家明白什么是流气式正比计数器，并且知道他的原理，这样见到这类型的分析仪就不会在这边面有疑问啦！[/size]

电离室ionization chamber　　由处于不同电位的电极和限定在电极之间的气体组成，通过收集因辐射在气体中产生的电子或离子运动而产生的电讯号来定量测量电离辐射的探测器。　　分为脉冲电离室和电流电离室，前者可记录单个辐射粒子的电离辐射，主要用于重带电粒子的能量和注量或注量率的测量，后者则用来记录大量辐射产生的平均效应，用于测量X射线，γ光子束，β射线和中子束的注量、注量率和剂量。　　是一种核辐射探测元件。一般为圆柱形，电离室中间有一个柱状电极，它与外壳构成一个电容器。在电离室的两极加上电压，可以收集放射性射线作用产生的电离电流。根据电离电流的大小可以确定放射性活度。按照被测射线种类不同，电离室可分为α电离室、β电离室和γ电离室。[1]　　一种最早的测量核辐射的气体电离探测器之一，早在１９１—１９１４年间，就用它成功地发现了宇宙线.最简单的电离室由两块平行板构成，一块接几百至几千伏正高压，一块通过电阻接地.当带电粒子经过时，使两板之间气体电离，正离子飞向阴极，电子飞向阳极.两板上产生感应电荷，在接地的电阻上就形成一脉冲信号.由于电子飞行速度比离子要大三个量级，电子将快速到达阳极，在到达前，由于是正反离子对共同贡献，脉冲上升，随着电子减少和离子被阴极吸收，脉冲慢慢下降，直到正离子被吸收.由此可见，电离室相当于简单的放电线路，不同的电离室就是选择不同的值iPiP设计出来的.如果离子收集时间为＋（约为１０３C秒），电子的]收集时间为－（约为１０６＋C秒），当取时，为离子脉冲H]iP]电离室，它收集了全部电子和离子，可以用它来测量带电粒子的能量.当取－＜＜＋时为电子电离室，它比较快，可]iP]以用来测量带电粒子的强度.但由于它的脉冲辐度与离子对产生地点有关，不能直接用它来测能量.为了把电离室做得又快又能测能量，人们把它改进成屏栅电离室，可以在重离子物理中测量重带电粒子能量并鉴别粒子，也可改进为圆柱形脉冲电离室，既可测能量，又可作记数器.[编辑本段]正文　　一、电离室工作原理　　电离室是一种探测电离辐射的气体探测器。　　气体探测器的原理是，当探测器受到射线照射时，射线与气体中的分子作用，产生由一个电子和一个正离子组成的离子对。这些离子向周围区域自由扩散。扩散过程中，电子和正离子可以复合重新形成中性分子。但是，若在构成气体探测器的收集极和高压极上加直流的极化电压V，形成电场，那么电子和正离子就会分别被拉向正负两极，并被收集。随着极化电压V逐渐增加，气体探测器的工作状态就会从复合区、饱和区、正比区、有限正比区、盖革区(G - M区)一直变化到连续放电区。　　所谓电离室即工作在饱和区的气体探测器，因而饱和区又称电离室区。如图11-1所示，在该区内，如果选择了适当的极化电压，复合效应便可忽略，也没有碰撞放大产生，此时可认为射线产生的初始离子对N0恰好全部被收集，形成电离电流。该电离电流正比于N0，因而正比于射线强度。加速器的监测探测器一般均采用电离室。标准剂量计也用电离室作为测量元件。电离室的电流可以用一台灵敏度很高的静电计测量。　　不难看出，电离室主要由收集极和高压极组成，收集极和高压极之间是气体。与其他气体探测器不同的是，电离室一般以一个大气压左右的空气为灵敏体积，该部分可以与外界完全连通，也可以处于封闭状态。其周围是由导电的空气等效材料或组织等效材料构成的电极，中心是收集电极，二极间加一定的极化电压形成电场。为了使收集到的电离离子全部形成电离电流，减少漏电损失，在收集极和高压极之间需要增加保护极。　　当X射线、γ射线照射电离室，光子与电离室材料发生相互作用，主要在电离室室壁产生次级电子。次级电子使电离室内的空气电离，电离离子在电场的作用下向收集极运动，到达收集极的离子被收集，形成电离电流信号输出给测量单元。　　二、电离室的主要性能　　(一) 电离室的灵敏度　　一般说来，电离室的灵敏度取决于电离室内的空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量。由于电离室内的气压近似为一个大气压，那么，也可以说其灵敏度正比于空气体积，因而这个体积又称“灵敏体积”，对于测量照射量(空气比释动能)的电离室，其电流服从下式的规律　　或者写为：　　式中　　SC — 电离室的灵敏度(灵敏因子)　　[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/3p][color=#3333ff]IC[/color][/url] — 电离室的电离电流A　　— 照射量率Ckg s(Akg)　　V — 电离室的灵敏体积　　a — 常数，与电离室的材料和空气密度有关，对于空气等效电离室α≈1.2×10 　　因此随着电离室体积增大，灵敏度增高。　　(二) 电离室的能量响应　　如上所述，电离室的响应(灵敏度)正比于空气比释动能率(照射量率)，而不受其他影响，例如不应随能量的变化而变化，不应随温度的变化而变化等。但是由于电离室本身不能完全由空气制作，不能完全等同于空气，当辐射的能量改变后，电离室的响应(灵敏度)也随之改变，这种特性称之为能量响应。　　对于剂量测量的电离室，能量响应是极为重要的性能参数：而对于剂量监测的电离室虽然也关心能量响应，但不是非常重要。　　(三) 电子平衡　　在加速器辐射和空气的相互作用中，加速器的光子不能直接引起电离，而是通过光电吸收、康普顿散射和电子对生成作用损失能量，产生次级电子。加速器的初级电子虽然引起电离，但是引起空气电离的主要还是次级电子。加速器光子或初级电子在与物质的作用中首先产生次级电子，而作为电离室，进入电离室空气空腔的次级电子主要在电离室的壁中产生的。由于壁的材料的密度比空气大得多，产生的电子也多，因此随着壁厚的增加，进入电离室空气灵敏体积的次级电子增加，当电离室壁厚增加到一定程度，电离室壁对次级电子的阻挡作用开始明显，并最终使得进入灵敏体积的次级电子和逃出灵敏体积的次级电子相等，我们便称这种状态为“电子平衡”，或称“电子建成”。广义的说，所谓电子平衡，是指进入测量体积元的次级电子能量等于离开该体积元的次级电子能量。当射线的能量高时，次级电子的能量也高，穿透的材料厚度增大，达到电子平衡的厚度也增大。　　一般来说，只要包围收集体积空气的材料的厚度大于次级电子最大射程，电子平衡条件就可基本满足。我们稍微详细点分析。

中国科技网讯 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。（张巍巍） 《科技日报》（2012-06-06 二版）

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

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。

[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]

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

周一，在进行钼铁分析时发现SC探测器坏了，选用FPC测L线，还能勉强满足分析的要求，我担心更换探测器后，会对先前建立分析程序产生影响吗？

我准备用尼高利的FTIR测量1-2.5微米的光致发光光谱，在别的实验室比较了多款探测器的性能，已经知道必须用制冷的扩展型InGaAs探测器才能测量到我的样品的微弱的荧光信号（尼高利只提供电制冷的探测器，灵敏度达不到我的要求，我需要的是液氮制冷，这样探测率可以提高一个数量级）。现在我想请教大家，这种类型的InGaAs探测器除了日本的滨松公司HAMAMATSU，还有那家公司提供？那家公司的探测器的性能最好？是买探测面积1毫米的，还是3毫米的好？探测器同光谱仪连接的时候，有哪些参数比较关键？

X射线荧光探测器与质谱探测器有什么异同？

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！

最近因为实验室要买XRF做调研，顺便就了解了一下关键器件的一些知识，发现一个问题向大家请教一下。就是关于探测器和X射线管的Be窗的问题。探测器和射线管的Be有什么不一样吗？为什么探测器的那么薄？（很多厂家上面说的甚至有几个微米） 而射线管我看到最低的就是75微米。如果这些数据都是真实的话，那为什么不用做探测器的Be窗来做X射线管呢？是个新手，什么都不大懂，希望有大虾帮我解释一下。

正比计数器proportional counter　　用气体作为工作物质，输出脉冲幅度与初始电离有正比关系的粒子探测器，可以用来计数单个粒子，并根据输出信号的脉冲高度来确定入射辐射的能量。这种探测器的结构大多采用圆柱形，中心是阳极细丝，圆柱筒外壳是阴极，工作气体一般是隋性气体和少量负电性气体的混合物。入射粒子与筒内气体原子碰撞使原子电离，产生电子和正离子。在电场作用下，电子向中心阳极丝运动，正离子以比电子慢得多的速度向阴极漂移。电子在阳极丝附近受强电场作用加速获得能量可使原子再电离。从阳极丝引出的输出脉冲幅度较大，且与初始电离成正比。正比计数器具有较好的能量分辨率和能量线性响应，探测效率高，寿命长，广泛应用于核物理和粒子物理实验。　　1-50keV的X射线经常用正比计数器进行探测。要求是具有较薄的入射窗口，以获得较低的低能端探测下限，较大的观测面积，以及良好的气密性。常用的是铍窗正比计数器。当代X射线探测器多采用正比计数器阵列和装有多根阳极丝和阴极丝的多丝正比室，以获得更大的有效观测面积。　　近年来制作的气体闪烁正比计数器，能量分辨率比一般气态正比计数器约高一倍。为了观测较弱的X射线源，需要高灵敏度的探测器，为此制作了大面积窗口正比计数器，如小型天文卫星-A携带的窗口面积为840厘米的铍窗正比计数器，采用的是正比计数器组合的方法。此外，确定X射线源的位置需要有高分辨率的探测器；而为了制造这种探测器，就相应地需要制作对测定位置灵敏度高的正比计数器。

VENUS 200探测器气体压力控制在什么范围？探测器气体压力不稳定的原因？

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。

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？

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]

撸主用XRF也有小七年了，第一次碰到探测器坏掉的，仪器型号是天瑞的XRF1050，观察探测器窗口的铍窗表面有凹陷，里面真空可能漏了。问天瑞第一次给我们报价12W更换整个SDD+DP5检测器，第2次又说7W，感觉灰常的不靠谱，想问问大家有没有类似经验，这个必须整个更换吗？没有可能换表面铍窗后再抽真空，或者有没有其他性价比比较高的方法。