[b]特种气体探测系统[/b]储存、输送、使用特种气体的区域应设置特种气体探测装置。自燃性、可燃性、毒性、腐蚀性、氧化性气体的使用场所、技术夹层等可能发生气体泄露处，气体设备间、气瓶柜和阀门箱的排风管口处，生产工艺设备的可燃性、自燃性、毒性、腐蚀性、氧化性气体接入阀门箱及排风管内。生产工艺设备的特种气体的废气处理设备排风口处、惰性气瓶间等，均需要设置探测装置。[img=,690,690]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/09/201909190943102333_5444_3989203_3.jpg!w690x690.jpg[/img][b]特气泄露报警装置设定：[/b]1. 可燃、自燃气体、有毒气体检测装置应设置一级报警或二级报警，其中常规的检测报警仅需一级报警，当需要联动控制时，检测装置应具有一级报警和二级报警。在二级报警的同时，输出接点信号至一级报警联动控制系统。2. 自燃、可燃性、毒性气体的一级报警设定值应小于或等于25%可燃性气体爆炸浓度下限值，二级报警设定值应小于或等于50%可燃性气体爆炸浓度下限值。毒性气体的一级报警设定值应小于或等于50%空气中有害物质的最高允许浓度值，二级报警设定值应小于或等于100%空气中有害物质的最高允许浓度值。3. 自燃性、可燃性气体检测报警响应时间应符合：扩散式应小于20s，吸入式应小于15s。毒性气体检测报警：扩散式应小于40s，吸入式应小于20s。4. 配有 PLC 的气瓶柜、气瓶架、阀门箱、阀门盘宜通过通讯接口与气体管理控制系统通信。5. 特种气体相对密度小于或等于0.75时，特种气体探测器应同时设置在释放源上方和厂房最高点易积气处。特种气体相对密度大于0.75时，特种气体探测器应设置在释放源下方离地面0.5m处。
焦平面探测系统的信息处理能力及其在激光测粒技术中的应用任中京山东建材学院, 济南250022提要：分析了两种焦平面探测系统信息处理能力，给出了所设计的新型激光粒度仪的光路实例，结果表明球面波照明的焦平面探测系统具有更大的综合优势。关键词焦平面探测系统信息能力激光粒度仪空间带宽积The Study of Information Capacity for Focal Plane Arrays Detectesystems and itsApplication in laser Part Icle Sizer DesignRen Zhongjing(Shandong Institute of Building Materials ，Jinan，250022)Abstract :the information capacity for 2 kinds of focal plane systems had been discueeed.there are different distinguishing feature and caculating methords between plane wave and spherical wave focal plane systems.A sample of application shows that it is very important to design the information capacity in laser particle sizer.Key word :information capacity ，spatial-bandwidth，laser particle sizer，focal plane array焦平面探测系统，实质是一种光学信息处理系统，它通过设置在焦平面上的阵列探测器检测物体或图像的散射谱，据此进行特征识别、图像处理等操作。激光粒度分析技术是此类系统最典型的应用之一。它通过检测颗粒群的散射谱反演颗粒粒度分布。作为信息处理系统，信息处理能力是它的一个重要指标，通常用空间带宽积表示， N=2Lρm式中，L：物平面输入尺寸，ρm：系统传递的最高空间频率。如用h 表示焦平面探测器的半高度，λ为激光波长，F为付立叶变换透镜的焦距(或者等效焦距)。则最高空间频率ρm可表为ρm=h/λF显然，系统的信息处理能力与输入尺寸L ,系统输出的最高空间频率ρm成正比，ρm表征了该系统对图像精细结构的分辨能力, 对激光测粒技术而言就是对小颗粒的分辨能力。要提高测粒水平, 必须探索提高信息处理能力的有效途径。理论分析不同的光学系统、空间带宽积的表达式不同。通常的焦平面探测系统采用平面波照明, 如图1 所示。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/05/201305281102_441918_388_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/05/201305281102_441919_388_3.jpg
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]
星载大气温室气体探测指的是利用卫星搭载的光谱检测仪器来获取大气中气体分子的吸收光谱信息，从而反演出目标气体的浓度参数。星载探测具备全球覆盖和高采样频率的特点，可在全球尺度上对大气温室气体开展广范围、长时间的持续监测，因此星载探测可以促进全球温室气体源汇分布的研究。目前国内外已有多颗用于温室气体探测的卫星，主要包括日本的GOSAT、美国的OCO-2、中国的TanSat和高分GF-5等。温室气体卫星遥感观测所采用的光谱检测技术主要包括FTIR技术、DIAL技术、LHS技术和SHS技术等。日本GOSAT卫星上搭载的FTIR光谱仪的光谱分辨率达到0.2cm-1，能够实现CO2、CH4以及H2O等温室气体成分的柱浓度和垂直廓线探测。搭载于GF-5上的温室气体探测仪GMI，采用新型的观测技术—SHS技术获取最高达0.035nm的高分辨率光谱，能够实现CO2和CH4的全球观测，是国际上首台基于该体制的星载温室气体遥感设备。此外，美国NASA发展了全光纤近红外LHS技术，实现了大气CO2、CH4柱浓度测量，并研制了星载LHS探测系统，用于测量平流层大气CO2、CH4浓度，不过卫星目前尚未发射。
气象火箭探测 用火箭携带仪器对中高层大气进行探测。探测高度主要在30公里以上，80公里以下自由气球所达不到的高度。探测项目包括温度、密度、气压、风向和风速等气象要素，以及大气成份和太阳紫外辐射等。当火箭达到顶端时，抛射出探空仪， 利用丝绸或尼龙制成的降落伞使仪器阻尼下落，可探测20─70公里高度的气象要素，如果火箭上升到顶端，放出金属化尼龙充气气球或尼龙条带或其它轻质材料，用精密雷达跟踪，可探测30─100公里上空风、密度，再推算出温度、气压等气象要素。此外，还有用取样火箭测定大气成份和臭氧含量等，以及用火箭来研究电离层、太阳紫外辐射等。 由于火箭飞行的高度,一般可达100公里以上，因此延伸了无线电探空仪的探测高度。气象火箭的探测资料可供研究中层大气以及宇航和导弹发射等方面使用。虽然利用气象火箭探测大气的工作从第二次世界大战末期才开始，但到1968年已发展成了全球性的火箭探测协作网，其中许多测站都定期发射火箭，交换探测资料，对比探测仪器。 气象火箭一般可分箭锥（箭头）、设备舱和尾段3部分。箭锥内部安装探测仪器,设备舱内安装阻尼降落伞和电路抛射系统，尾段安装有火箭发动机和燃料舱，火箭后部还装有尾翼，用以稳定火箭的姿态。
激光雷达可以按照所用激光器、探测技术及雷达功能等来分类。目前激光雷达中使用的激光器有二氧化碳激光器，Er:YAG激光器，Nd：YAG激光器，喇曼频移Nd：YAG激光器、GaAiAs半导体激光器、氦-氖激光器和倍频Nd：YAG激光器等。其中掺铒YAG激光波长为2微米左右，而GaAiAs激光波长则在0.8-0.904微米之间。根据探测技术的不同，激光雷达可以分为直接探测型和相干探测型两种。其中直接探测型激光雷达采用脉冲振幅调制技术（AM），且不需要干涉仪。相干探测型激光雷达可用外差干涉，零拍干涉或失调零拍干涉，相应的调谐技术分别为脉冲振幅调制，脉冲频率调制（FM）或混合调制。按照不同功能，激光雷达可分为跟踪雷达，运动目标指示雷达，流速测量雷达，风剪切探测雷达，目标识别雷达，成像雷达及振动传感雷达。激光雷达最基本的工作原理与无线电雷达没有区别，即由雷达发射系统发送一个信号，经目标反射后被接收系统收集，通过测量反射光的运行时间而确定目标的距离。至于目标的径向速度，可以由反射光的多普勒频移来确定，也可以测量两个或多个距离，并计算其变化率而求得速度，这是、也是直接探测型雷达的基本工作原理。由此可以看出，直接探测型激光雷达的基本结构与激光测距机颇为相近。相干探测型激光雷达又有单稳与双稳之分，在所谓单稳系统中，发送与接收信号共同在所谓单稳态系统中，发送与接收信号共用一个光学孔径。并由发射/接收（T/R）开头隔离。T/R开关将发射信号送往输出望远镜和发射扫描系统进行发射，信号经目标反射后进入光学扫描系统和望远镜，这时，它们起光学接收的作用。T/R开关将接收到的辐射送入光学混频器，所得拍频信号由成像系统聚焦到光敏探测器，后者将光信号变成电信号，并由高通滤波器将来自背景源的低频成分及本机振荡器所诱导的直流信号统统滤除。最后高频成分中所包含的测量信息由信号和数据处理系统检出。双稳系统的区别在于包含两套望远镜和光学扫描部件，T/R开关自然不再需要，其余部分与单稳系统的相同。美国国防部最初对激光雷达的兴趣与对微波雷达的相似，即侧重于对目标的监视、捕获、跟踪、毁伤评（SATKA）和导航。然而，由于微波雷达足以完成大部分毁伤评估和导航任务，因而导致军用激光雷达计划集中于前者不能很好完成的少量任务上，例如高精度毁伤评估，极精确的导航修正及高分辨率成像。较早出现的一种激光雷达称为“火池”，它是由美国麻省理工学院的林肯实验室投资，于60年代末研制的。70年代初，林肯实验室演示了火池雷达精确跟踪卫星，获得多普勒影像的能力。80年代进行的实验证明，这种CO2激光雷达可以穿透某些烟雾，识破伪装，远距离捕获空中目标和探测化学战剂。发展到80年代末的火池激光雷达，采用一台高稳定CO2激光振荡器作为信号源，经一台窄带CO2激光放大器放大，其频率则由单边带调制器调制。另有工作于蓝-绿波段的中功率氩离子激光与上述雷达波束复合，用于对目标进行角度跟踪，而雷达波束的功能则是收集距离――多普勒影像，实时处理并加以显示。两束波均由一个孔径为1.2M的望远镜发射并接收。据报道，美国战略防御局和麻省理工学院的研究人员于1990年3月用上述装置对一枚从弗吉尼亚大西洋海岸发射的探空火箭进行了跟踪实验。在二级点火后6分钟，火箭进入亚轨道，即爬升阶段，并抛出其有效负载，即一个形状和大小均类似于弹道导弹再入飞行器的可充气气球。该气球有气体推进器以提供与再入飞行器和诱饵的物理结构相一致的动力学特性。目标最初由L波段跟踪雷达和X波段成像雷达进行跟踪。并将这些雷达传感器取得的数据交给火池激光雷达，后者成功地获得了距离约800千米处目标的像。[~116966~][~116967~][~116968~][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191651_624049_1602049_3.jpg[/img]
近年来国内X射线探测技术发展的也相当迅猛，在日本核泄漏的事故后大家更加的重视了辐射、安全。下面我给大家分享一下我们代理的X射线探测器看看大家是否熟悉：X-123 是一个完整的X 射线探测系统，它整合于可放在手中的小盒子里。X-123 标志着Amptek 14 年的X 射线探测器研发成果。我们一直致力于开发小型、低功率、高性能、易操作的仪器。X-123 是我们这一宗旨的一个例子，它提供一个套装的XR100 X 射线探测器和电荷敏感前置放大器， DP4 数字脉冲处理器和脉冲整形器、多通道分析器及数据接口、以及 PC4-3 电源。你只需要一个5 伏的直流电源和一根USB 或RS232 接线与你的计算机相连。包括：1. X-射线探测器和前置放大器；2. 数字脉冲处理器和MCA 多通道分析器；3. 电源和PC 接口特点：• 小巧的完整系统• 易操作• 尺寸小 （2.7*3.9*1 英寸(7 * 10 *2.5 厘米)• 功率低（1.2W）• 重量轻-180g（6.3 盎司）• USB 和RS232 连接• 跟所有类型的 Amptek 探测器匹配应用：• X 射线荧光探测 (XRF)• 符合 RoHS/WEE 标准的仪器• 程控• 文物和考古• X-123 演示 探测器：• Si-PIN X 射线探测器；• 两级热电制冷.• 面积: 5 至 25 mm2• 厚度: 300 至 680 μm主要指标：• 分辨率: 峰值5.9 keV 时为145 至260 eV 半峰宽• 最佳能量范围: 1 keV 至 40 keV• 最大计数率: 最高2 × 105 cps工作原理和配置：Amptek 擅长于生产小型化、低功耗、高性能和易于操作的X 射线光谱仪。X123 在一个容器内整合了Amptek 公司标准化、高性能的X 射线光谱分析元件，其中包括XR100CR 探测器和前置放大器、DP4数字脉冲处理器和MCA 多通道分析器、以及PC4-3 电源，成为可以握在手中的集成化完整系统。而其它厂家的系统，仅前置放大器就比X123 更大、更重且更耗能。其它所需只是两根连线：一个5V 直流电源和一根USB 或RS-232 数据线。通过X123，可以很快得到高质量的[/s
雷达式微波探测器是一种将微波收、发设备合置的探测器，工作原理基于多普勒效应。微波的波长很短，在1mm～1000mm之间，因此很容易被物体反射。微波信号遇到移动物体反射后会产生多普勒效应，即经 反射后的微波信号与发射波信号的频率会产生微小的偏移。此时可认为报警产生。 雷达式微波探测器采用多普勒雷达的原理，将微波发射天线与接收天线装在一起。使用体效应管作微波固态振荡源，通过与波导的组合，形成一个小型的发射微波信号的发射源。探头中的肖基特检波管与同一波导组成单管波导混频器作为接收机与发射源耦合回来的信号混频，从而得到一个频率差，再送到低频放大器处理后控制报警的输出。微波段的电磁波由于波长较短，穿透力强，玻璃、木板、砖墙等非金属材料都可穿透。所以在安装时不要面对室外，以免室外有人通过引起误报。金属物体对微波反射较强，在探测器防范区域内不要有大面积（或体积较大）物体存在，如铁柜等。否则在其后阴影部分会形成探测盲区，造成防范漏洞。多个微波探测器安装在一起时，发射频率应该有所差异，防止交叉干扰产生误报。另外，如日光灯、水银灯等气体放电光源产生的100Hz调制信号由于在闪烁灯内的电离气体容易成为微波的运动反射体而引起误报。使用微波入侵探测器灵敏度不要过高，调节到2/3时较为合适。过高误报会增多。与超声波一样家庭也可以使用。 雷达式微波探测器对警戒区域内活动目标的探测范围是一个立体防范空间，范围比较大，可以覆盖60°至90°的水平辐射角，控制面积可达几十到几百平方米。雷达式微波探测器的发射能图与所采用的天线结构有关，采用全向天线（如1/4波长的单极天线）可产生近乎圆球形或椭圆形的发射范围，这种能场适合保护大面积的房间或仓库等处。而采用定向天线（如喇叭天线）可以产生宽泪滴形或又窄又长的泪滴形能图，适合保护狭长的地点，如走廊或通道等。
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]
【作者】：万伟 【题名】：基于单光子探测技术的光纤式水质颗粒物多参数检测系统的研究【期刊】： 中国城镇供水. 1998 (05)【年、卷、期、起止页码】：【全文链接】：https://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10359-1020420422.htm
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。
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。
室外微波单稳探测器，探测范围61米。XX型户外微波单稳探测器提供可靠的三维户外探测。灵敏、场可调的探测回路能探测61米范围内走动、奔跑及爬越的入侵者。射程定点回路（RCO）专利技术,可以摒弃所有预定射程外的微波目标，这一独特的功能使380型排除来自定点回路外目标报警干扰，即使是非常大的微波目标如双轮拖车、树、火车、卡车或高架通道。XX型工作在K波段，天生对来自机场着陆系统，振动电缆航空雷达及其它微波入侵探测器的干扰不敏感。因为它的K波段频率是X波段的2.5倍，由入侵者产生的多路信号也是X波段的2.5倍，因此对缓慢移动入侵者的探测效果更好。XX型应用了零射程抑制回路(ZRS)专利技术，这种回路可显著减少由于风、雨、摆动和鸟产生的误报。无论是RCO还是ZRS都不会影响对探测区域内人类闯入者的探测。内置多路复用系统允许380型与其他西南微波收发器和对射系统紧邻而不会相互干扰。多路复用操作通过一个同步线缆（双绞线）联到每个传感器上。任意一个传感器或外部时钟设置为“主机”，而其它所有传感器则设置为“从机”。最多为16个传感器的一组探测器中，只能有一个探测器在指定时间工作。XX型可很容易完成设置或调节。振动电缆将探测器对准要保护的区域，加电并用几分钟建立探测区域的反射信号参考水平。选择从15至61米的预期RCO距离，进行走动测试以确定最佳灵敏控制设置。XX型通过带位置锁定的可旋转支架安装在任何坚固表面。各方向均为20º可调，还可安装在直径8.9-10.2厘米的圆柱上。还可与西南微波的对射探测器一起探测450米范围内的三维空间。
气象飞机探测 气象飞机定义：探测气象要素、天气现象、大气过程或进行人工影响天气作业的专用飞机为科学研究或为完成某项特殊任务，用飞机携载气象仪器进行的专门探测。使用飞机的种类要根据任务性质来选择。必要时需添加特殊装备。例如远程大中型飞机适用探测台风、强风暴等天气；进入雷暴区要用装甲机，小型飞机和直升飞机适用于中小尺度系统和云雾物理探测，民航机可兼作航线气象观测，探测飞机高度以下的大气状况需携带下投探空仪，探测云、雨、风、湍流需装设机载雷达，了解云中雷电现象、含水量、云滴谱、升降气流时，均需分别配备相应的仪器。
温室气体的机载高空探测主要是利用飞机、无人机或气球搭载气体测量仪器，在空中每个层高上对气体进行检测或对每个层高的气体采样后到实验室进行测量，具有灵活性高、机动性强、监测面积大等优点。机载温室气体探测是对温室气体垂直廓线的直接测量，结果具有更高的垂直分辨率与检测精度。通过近地面机载观测不仅能够精准稳定获取空间信息，而且能够弥补野外站点观测在空间连续性、区域一致性以及观测精度上的不足，解决卫星遥感时空分辨率过低以及与地面监测校准尺度不匹配的问题，成为温室气体监测的一项重要辅助手段。温室气体机载高空探测主要包含机载DIAL技术、机载FTIR技术、机载/球载TDLAS技术、机载/球载CRDS技术。美国NASA的研究人员在飞机上搭载一套DIAL系统，实现了10km高空处的CO2柱浓度检测。中国科学院安徽光机所采用一架Y-12型飞机，飞行高度保持在1km，在山东半岛地区开展了机载FTIR高空CO2、CO以及N2O的观测，飞行路线覆盖了裸土、沙滩、植被、海水以及居民区等多种地表类型。同样是中国科学院安徽光机所，将研制的小型化TDLAS系统和CRDS系统，通过球载探测方式分别实现了锡林郭勒草原和青藏高原地区高空温室气体垂直廓线探测。
产品特点 光谱范围：300-1100nm、800-1700nm 低噪声、高增益 光纤、空间耦合输入可选 DC 5V供电 可根据客户要求定制应用领域 弱光信号探测 皮秒脉冲探测 光纤传感系统 超快光学公司网址：http://www.conquer-oc.com
[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]
在过去的一年，传感器和探测技术得到广泛发展的同时，也呈现出许多新特点和趋势。探测技术逐渐由室内向室外转移，而电子脉冲围栏、电缆泄漏探测器等周界设备崭露头角，逐渐取代传统红外对射等室外探测设备。 电子围栏是由脉冲发生器(主机)和前端围栏组成的智能型周界系统。现代公共安全用电子围栏经过演变和改进，成为一种新型的周界报警产品，它一改以前周界防范中单纯的事后报警的传统模式，强调了以阻挡(有形围栏，制造入侵障碍)为主，报警(声光报警并可与其他安防系统联动)为辅兼有威慑(降低作案欲望)作用的国际周界安防新概念。 电子脉冲围栏克服了交流电网致命、影响美观的缺点，与传统的红外、微波、静电感应等周界安防系统相比，具有误报率低、不受地形和环境限制、安全性高等明显优点。脉冲电子围栏在起到阻挡作用的同时，对人体无伤害，能够真正实现阻挡、威慑和报警。而传统的红外对射对外来入侵者起不到阻挡作用，而高压电网虽然能起到强力阻挡作用，但由于强大的交流电作用会导致人的伤害甚至死亡，十分危险。这也是电子脉冲围栏逐渐受到欢迎的原因。 室内探测器目前则仍然以被动红外探测器为主，但是其误报率依然是困扰用户的主要问题，也成为个厂家不断攻克的问题。目前很多厂商都通过不同的技术来实现降低误报率的目的，包括采用特殊的透镜和双红外传感器检测相结合、采用双红外的对称原理、采用万向穿线型支架等，并取得了不断的效果。
[url=http://www.dscr.com.cn/][color=#333333]防腐层探测检漏仪[/color][/url]也叫无损探测检漏仪，该仪器在不挖开覆土的情况下，能够方便而准确地查出地下金属管道的位置、走向、深度、防腐层破损点、破损点的个数、破损点间的距离、破损点的大小等功能。 【主要技术指标】 （一） 发射机技术指标： 1．输出功率：0~25W自动调节 2．发射频率：1K±0.1HZ 3．阻抗匹配：0~500Ω，自动匹配 4．发射距离：0.03~5km，可逐级向5km外移动 5．工作电源：12V镍氢电池组 6．.工作温度：-10℃~+50℃ 7．控制系统：DSP+矢量控制，支持系统升级 8．调节系统：数字式键盘控制 9．重 量：2.8kg（不含电池） 10．外型尺寸（mm）：267×220×105 （二）探测仪技术指标： 1． 灵敏度：-65db 2．位置偏差：≤5cm 3．探测深度：≤5m 4．工作电源：9.6V镍氢电池 5．工作温度：-10℃~+50℃ 6．显示：数字显示 7．重量：1.1 kg 8. 外型尺寸（mm）：165×155×68 （三）检漏仪技术指标： 1．灵敏度：-65db 2．检漏精度：≥0.5mm? 3．工作电源：9.6V镍氢电池 4．工作温度：-10℃~+50℃ 5．显示：数字显示 6．重量：1.1 kg 7. 外型尺寸（mm）：165×155×68 防腐层探测检漏仪检测原理及方法 探测走向和埋土深度的原理及方法：向地下管道发送特定的高频调制信号通过探测地下管道的磁场来确定地下管道的位置、走向和深度。 检测原理及方法：向地下管道发送特定的高频调制信号，在地下管道防腐层破损点处与大地形成回路，并向地面辐射，在破损正上方辐射信号最强，根据这一原理找出管道防腐层的破损点。 防腐层探测检漏仪用途 1、对新铺设的管道进行竣工验收 2、根据安全规程对管道进行定期检测,确定阴极保护效果 3、对主客线上的分支进行定位； 4、对旧管道进行检测，确定该管段是否需要大修； 5、对施工区段开挖破土前进行地下管线分布检查,防止施工时破坏地下油、气、水、电等管线.
[b]生命探测技术简介生命探测技术是震后应急救援关键技术之一。现有的生命探测技术，包括雷达生命探测技术、光学生命探测技术、声波震动生命探测技术、红外生命探测技术4种。雷达生命探测仪是目前世界上较先进的生命探测仪器，它主动式的探测方式使其不易受到温度、湿度、噪音、现场地形等不利因素的影响，电磁信号的连续发射机制更增加了它区域性侦测的功能。视频生命探测仪主要是利用摄像头进行可视性探测，可简单地理解为“胃镜”，通过探头伸入灾害现场细小缝隙，可以直观地发现被困人员。由于成像单元的像素高低、探头的直径大小、探杆长度、探头能否转动的不同，适用的范围不一样，音频生命探测仪应用了音频声波的基本原理。被困者呻吟、呼喊、爬动、敲打等发出音频声波或震动波，被高敏感度的传感器探头接收、过滤、放大，可以直接被救援者收听。红外生命探测仪能经受住救援现场的恶劣条件，探测出遇难者身体的热量，利用红外探测器、光学成像物镜将红外辐射能转换成电信号，经处理后通过电视屏或监测器显示红外热像图，从而帮助救援队员很快确定被埋在废墟底下或隐藏在尘雾后面的遇难者的位置,有“天使的眼睛”之称]。目前红外生命探测仪的技术比较成熟，价格也相对较低，良好的性价比促使它普遍装备于各国的抢险救援部门，应用广泛。[/b]
利用声纳的穿透和反射性，快速探测前后落位差，从而实现对波浪探测，这是一项技术的革新，之前利用浮标或者卫星探测，浮标容易被冲走或者被微生物固蚀，卫星探测成本高，容易出现假象。在此提出方法，欢迎广大朋友集思广益！
手持式能X-射线荧光光谱仪具有无需样品制备，同时多元素测定、分析速度快、重现性好和无损检测的特点，已成为土壤现场快速监测、快速筛分的重要也是最有效的工具。 X荧光光谱仪（XRF）由激发源（X射线管）和探测系统构成。X射线管产生入射X射线（一次X射线），激发被测样品，产生X荧光（二次X射线），探测器对X荧光进行检测。受激发的样品中的每一种元素会放射出二次X射线，并且不同的元素所放射出的二次X射线具有特定的能量特性。探测系统测量这些放射出来的二次X射线的能量及数量。然后，仪器软件将探测系统所收集到的信息转换成样品中各种元素的种类及含量。1、实验部分1.1仪器：SPECTRO xSORT手持式X-射线荧光光谱仪2.样品前处理：烘干--研磨-过200目筛。3.测试3.1选择测试程序3.2把土壤样品放入样品杯，垂直对准样品，常按电池中间的扳机，直至100%完成，放手。即可http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605310934_595332_2321_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605310934_595333_2321_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605310934_595334_2321_3.jpg
在地震灾害发生后，抗震救灾，生死救援，挽救生命是第一位的。在这次汶川特大地震救援中，生命探测仪发挥了重要作用，现对其进行简要介绍。1 雷达式生命探测仪雷达式生命探测器是借着感应人体所发出超低频电波产生之电场(由心脏产生)来找到\"活人\"的位置。 仪器配备特殊电波过滤器可将其它动物，诸如狗、猫、牛、马、猪等不同于人类的频率加以过滤去除，使生命探测器只会感应到人类所发出的频率产生之电场。仪器配备两种不同侦测杆，长距离侦测杆侦测距离可达500m，短距离20m。人体发出的超低频电场可穿过钢筋混凝墙、钢板。仪器在碰到上述障碍物时，侦测距离会减少，但只要操作者向前靠近侦测地点，仍可精准地找到欲搜寻的人体目标。 雷达式生命探测器目标锁定功能在侦测到人体发出超低频产生之电场后，侦测杆会自动锁定此电场,人体移动时，侦测杆也会跟着移动。另配备雷射光点，提供操作者寻找侦测杆方向。经过计算机的辅助与不断的训练，雷达式生命探测器比较精准、可迅速的找到人体目标，其运用范围相当广泛： 雷达式生命探测器具有如下特点：（1）感应方式：侦测人体心脏所发射之超低频电波产生之电场，此极低频电波为30HZ或以下，其可穿透建筑物钢筋混凝土墙、钢门、树木等，开放空间侦测距离可达500m。 （2）非感应目标：除人体以外之任何动物皆不被侦测。 （3）目标锁定功能：当侦测到人体心脏所发出超低频电波产生之电场后侦测杆会自动锁定此电场，人体移动时，侦杆也会跟着移动。2 电磁波生命探测仪 该仪器采用超宽带无线传输技术，在地震、建筑物坍塌、泥石流、雪崩等灾难现场，无需进入即可帮助消防特勤或抢险救援人员在2 3min内探测到被困人员，最高效率地完成救援任务！整套装置由无线探测发射器和掌上操作显示器组成；它体积小、重量轻、无需探针和线缆、布置操作方便、定位精确、坚固耐用、并具防水功能；不与其它通讯设备产生信号干扰。该仪器配备PDA掌上电脑，方便携带。专业探测软件集成了上千种人体呼吸心跳模式，使探测结果更精确。当探测到幸存者时，能显示其与探测器间的距离。可对现场探测过程做数据记录。可兼容GPS全球卫星定位系统。USB接口可与电脑连接传递数据 无线探测发射器，在废墟瓦砾中探测距离：4.6米内的呼吸活动以及6米内的移动；废墟瓦砾中探测范围：36 m2 2 可视生命探测仪 可视生命探测仪是一种在倒塌建筑废墟或类似的狭窄空间中进行搜寻幸存者的有效设备。他可以精确快速的确定幸存者的位置和其生存状况。该探测设备是由探测杆、探测镜头和插拔式微型液晶显示器组成。探测杆可自由伸缩，尤适合多层废墟探测；顶部的探测镜头可通过手柄进行180度旋转。探测镜头周围有16个冷光发光二极管，在全黑暗背景下，其可视距离最大可达3米。体积轻巧，操作灵活，现广泛应用在救援消防等领域。 该仪器配备1/4英寸彩色CCD的探测镜头，5英寸插拔式TFT高清晰液晶显示器，探测杆可伸缩79～115cm。3 新蛇眼生命探测仪 蛇眼生命探测仪是一种成本低，坚固耐用，手持式，远距离视频监测系统，特别适用于对难以到达的地方进行快速的定性检查，广泛应用于矿山、地震、塌方救援中。采用模块式结构和轻小便携的蛇眼生命探测仪使您的眼睛能看到原来不能看到的地方。这种镜头可以安装在直杆窥镜或光纤窥镜上,灵活的鹅颈弯管上,延伸线缆上,可伸缩的套筒上,或者机械手接头上，高清晰度的全彩色的液晶视频图像帮助您进行快速的定性检查。它还可直接连到一台标准的VCR,进行录像和回放。仪器由0.6m可塑性软探杆、1.2英寸摄像头和4英寸液晶显示器组成，探杆可进行弯曲，更适合狭窄空间的搜寻。摄像头为防水型，可在水下工作，内置照明装置，显示器可固定在腰间或胸前，更方便观看，配备充电电池。另有伸缩探杆和信号发射器/接收器、红外摄像头等附件可选。仪器带音频。 5 红外热成像生命探测仪热成像探测仪的显著特点是它可以完美的帮助救援队员在废墟灾区或其周围定位遇难者的位置。热成像探测仪能够探测并且显示出遇难者身体的热量，从而帮助救援队员很快确定被埋在废墟底下或隐藏在尘雾后面的遇难者的位置。它能经受住救援现场的恶劣条件。 该仪器具有5英寸（127mm）显示屏能够更大更详细的显示图像，BlueLife™ 图像色化处理，用高亮度的蓝色显示皮肤的温度从而快速的探测遇难者，屏幕上完整的数字罗盘显示了可视方向，以便于精确定位遇难者的位置，进行快速营救；该仪器既可用普通电池也可使用充电锂电电池，以及探测仪的带状电池包，仪器仅重1Kg，轻巧的探测仪携带方便，在各种气象条件下都可以使用24h。36度的视角，不仅可以在安全距离外对废墟进行快速扫描，也可以在室内进行有效搜索。 该探测仪既可寻找受伤人员，又可寻找遇难者尸体。同时由于可远距离精确测温，可直观显示煤层表面温度区域分布,高温区一幕了然,因此也可用于探测煤自燃早期发火 6 音频生命探测仪采用特殊的微电子处理器，能够识别在空气或固体中传播的微小震动，适合搜寻被困在混凝土、瓦砾或其他固体下的幸存者，能准确识别来自幸存者的声音如呼喊、拍打、刻划或敲击等。与此同时，还可以将周围的背景噪音做过滤处理。全方位音频传感器，探测频率：1~3000Hz，可同时接收6个传感器信息，可同时波谱显示任意两个传感器信息，配备小型对讲机，能同幸存者对话。7 迷你型音频生命探测仪采用特殊的微电子处理器，能够识别在空气或固体中传播的微小震动，适合搜寻被困在混凝土、瓦砾或其他固体下的幸存者，能准确识别来自幸存者的声音如呼喊、拍打、刻划或敲击等。与此同时，还可以将周围的背景噪音做过滤处理。 全方位音频传感器，探测频率：1~3000Hz，配备小型对讲机，能同幸存者对话。8 无线传输红外视频生命探测仪这是目前国外最先进的无线网络型视频生命探测仪．四台独立的生命探测仪（可单独使用）组成一个救援组配置，另有指挥员终端可以无线方式任意切换查看这四台生命探测仪所捕捉的图象． 该仪器的终端屏幕为3.5英寸彩色LCD，头戴视宽：TFT42英寸（插植运算），无线信号频段：24000 MHz～24680 MHz，信号传送距离：200m。
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？
X射线探伤是焊接质量控制的重要手段。随着计算机的飞速发展，X射线数字成像检测技术以应运而生并得到了广泛应用。它具有快速、直观和成本低廉等优点，可在一定范围内替代常规的射线胶片照相探伤方法。数字射线检测技术的原理是：X射线穿透被检材料后，通过射线接收转换装置，将不可见的X射线检测信息转换为数字信号，然后形成数字图像，再经计算机处理后，在显示器上显示出材料内部的缺陷大小和位置等信息。X射线数字成像技术在检测效率、经济效益、远程传送和方便使用等方面都比射线胶片照相法更胜一筹。数字射线检测的应用：我们公司引进的数字射线扫描探测系统包括射线源CP160B、成像板Xmaru1210P、图像采集卡及采集软件。其中成像能够降低所需辐射能量及曝光时间，面板无需橡胶片一样进行处理，几秒钟一幅图像由计算机进行数据采集、图像存储、实时成像，在两次照射期间，不必更换胶片、检测成本低，检测速度快。
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
由于没有镀金设备，只好采取低电压操作，想知道[font='Lucida Grande']探测电流和探测器的选择多少合适？为什么设置WD,8MM后，在放大过程中，它的数值在图像下面显示发生变化呢，高到15MM[/font]
MCP（微通道板）是一种平面二维探测器，可以在真空条件中探测电子、离子、真空紫外线、X射线和伽玛射线，并能放大探测的信号。重要的特点是快速达到低于纳秒的响应时间，对于飞行时间质谱（TOF-MS）来说是非常理想的探测器。[align=center][img=,400,233]http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/49467a59-3f27-4730-a050-43fffc6ae215.jpg[/img][/align][align=center]滨松MCP产品[/align]在质谱应用中，样品经过电离源生成离子，经过质量分析器后，不同荷质比（m/z，即电荷/分子量）的离子被区分开来并在真空中飞向MCP，最终被MCP所探测。[align=center][img]http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/edaa3795-07e2-4f40-8f21-21b76281fc28.jpg[/img][/align][align=center]MCP在TOF-MS中的使用示意图[/align]本文将就MCP的基本原理，重要参数和简单选型问题，进行解读。以帮助仪器开发中，对MCP产品更好的理解、选择和使用。[align=center][img=,400,294]http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/98f3ffd1-08f2-4d90-b391-17feaf8e2261.jpg[/img][/align][color=#c00000][b]什么是MCP？[/b][/color][align=center][/align]微通道板（Microchannel Plate，一般简称 MCP）可以被用于检测电子、离子、高能粒子、中子、紫外线、X射线等各种粒子和能量较高的电磁波。是由大量中空的毛细管（微通道）二维排列而成的片状结构（见图1-A，B）。微通道的内壁经过处理，使得粒子轰击时能够产生二次电子。使用中MCP两端被加上电压，在微通道内部形成电场，粒子轰击产生的二次电子会被电场加速，再次轰击微通道内部产生更多的二次电子（如图1-C）。这个过程在同一微通道中重复多次，最终在出口端输出大量的电子（称为倍增电子）。MCP最终输出的倍增电子和入射粒子的数量之比称为MCP的增益，一般单片MCP的增益在10[sup]3[/sup]左右。[align=center][img=,600,320]http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/94a2feba-f161-4e92-9247-8b65c934e081.jpg[/img][/align][align=center]图1. MCP结构与基本原理[/align][align=center]MCP的尺寸一般在10-100mm量级，厚度在0.5-1mm量级，微通道直径在10um左右[/align]MCP输出的倍增电子一般有三种读出方式：单阳极读出、多阳极读出与荧光屏读出。滨松不仅能够提供MCP裸片，还可以提供模块产品对应各种信号读出方式与要求。 单阳极读出模块：所有MCP输出的倍增电子被同一个阳极接收转化为电信号。此类模块相当于一个点探测器，常被用做质谱探测器； 多阳极读出模块：MCP不同位置所输出的倍增电子对应着不同的阳极，让此类模块具有了位置区分的能力，可被用于化学分析用电子能谱（ESCA）等应用中。多阳极可以呈线性排列，也可以成二维排列（如图2）。阳极间距（Anode Pitch）可以为3mm或以上； 荧光屏读出模块：荧光屏可以将MCP输出的电子转化为可见光。与单片MCP联用时分辨率能达到40-50um；与两片MCP联用时分辨率能够做到80-100um。根据需求不同（如输出的可见光颜色、荧光衰减时间、响应时间等），可以选择不同的荧光屏。[align=center][img]http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/c6c3dd2a-6426-484f-9803-3a264ca46b1d.jpg[/img][/align][align=center]图2. MCP读出模块示意：（A）单阳极读出；（B）多阳极读出；（C）荧光屏读出[/align][b][color=#c00000]5个重要参数解析[/color][/b][color=#c00000][/color]作为一类探测器，MCP的探测下限、探测上限与线性范围、响应速度、寿命及使用环境都是经常被关注的特征。另外，对于荧光屏输出的MCP模块，空间分辨率也非常重要。接下来，我们就将从这些特征入手，进行解析。[b]探测下限[/b]探测下限的核心是整个探测体系的信噪比。[align=center][img=,500,360]http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/9a84afc1-25d8-4889-afbe-1129fb88510b.jpg[/img][/align][align=center]图4. MCP信噪比的相关参数[/align]为了拥有更好的探测下限，可以从以下三个方面入手：提高探测效率；降低噪声，尤其是能被增益放大的噪声；提升增益。[color=#333333]1、探测效率[/color]在MCP对弱信号进行探测时，越大比例的待测信号能被接收并轰击出二次电子（即探测效率越高），也就意味着能更好地“利用”待测信号，探测下限也就越低。不同的粒子/电磁波在MCP中的探测效率并不一样（如表1），所以提升MCP探测效率的第一个策略是先将探测效率低的粒子/电磁波转换为探测效率高的粒子（如电子）。例如，（a）MCP对VUV的探测效率较低，在VUV探测中，可在MCP入口端镀上CsI等光电转换材料将VUV转换为电子；（b）MCP对可见光几乎无响应，在极弱可见光探测的像增强器中，可通过GaAs等光电材料将可见光转化为电子。[align=center]表1. MCP对各种粒子/电磁波的探测效率[/align][align=center][img=,500,307]http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/2eb0ae25-41f8-4270-a0ac-ffcfd4c2bcac.jpg[/img][/align]第二个提升探测效率的策略，是让更大比例的入射粒子成功轰击出二次电子。具体办法有二：# 增加开口率（Open Area Ratio，OAR）开口率指“MCP表面微通道开口面积 / 整个MCP有效面积”。开口率越高，MCP的探测效率也越高。一般普通MCP的开口率为60%，而滨松研发的漏斗形（funnel type）开口的MCP，开口率可达90%（如图5，实际对比如图6）。[align=center][img]http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/87e727c4-444f-4673-af67-f751263f4d40.jpg[/img][/align][align=center]图5. MCP的开口率与偏角[/align][align=center][/align][align=center][img]http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/b866120d-7e7e-4b11-b08e-4c0de259c886.jpg[/img][/align][align=center]图6. 不同OAR的MCP在探测效率上的对比[/align][align=center]样品为小分子蛋白质，探测体系为MALDI-TOF[/align]# 选择合适的偏角（Bias Angle）偏角指微通道与MCP表面的法线之间所成的角度，为的是让粒子有更大的概率轰击到微通道的内壁上（如图5）。但偏角并非越大越好，以电子为例，在打入微通道内壁后产生二次电子，产生二次电子的位置和偏角相关。如果偏角太大，使得电子入射后产生二次电子的位置较深，容易造成二次电子的逸出减少；如果偏角太小，又会导致没有足够的二次电子激发。MCP的偏角一般为8°~ 12°。[color=#888888][/color][align=center][img]http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/b51d1409-4e8a-4be5-927b-2af87cfa817c.jpg[/img][/align]2、噪声在MCP所涉及的探测系统中，噪声可以分成MCP本身的噪声，以及读出端的噪声。MCP本身的噪声是比较低的，在电压1000V时，单片MCP的暗电流低于0.5pA/cm[sup]2[/sup]。作为对比，光电倍增管（PMT）是以信噪比高而著称的探测器，滨松R928侧窗光电倍增管的感光面积为8mm x 24mm = 1.92 cm[sup]2[/sup]，其暗噪声的典型值为3nA，折合约1500pA/cm[sup]2[/sup]。MCP在使用中主要需要考虑的噪声来源是离子反馈（Ion Feedback，具体机理见图7）。虽然MCP工作在真空中，但总是不可避免的有残余气体分子。当MCP输出的倍增电子和残余气体分子碰撞时，会产生正离子。这些正离子在电场中会与倍增电子呈反向运动，再次轰击微通道内壁产生电子，这个过程就称为离子反馈。由于正离子反向运动是需要时间的，所以离子反馈所产生的信号与真实信号本身并不会叠加，反而成为了噪声/杂峰的重要来源。所以真空度不够时，残余气体分子过多会在实际使用中带来额外的噪声，这是特别需要注意的。就滨松的MCP产品而言，建议工作在1.3x10[sup]-4[/sup]Pa以下。不过，滨松也将在近期发布能够工作在低真空度（至1Pa）下的MCP模块，敬请关注。[align=center][img]http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/1dcbfc58-14fa-4c3f-b672-71794f3ed006.jpg[/img][/align][align=center]图7. 离子反馈示意图[/align][align=center][/align]3、增益由于MCP本身的噪声很低，所以读出端引入的噪声（主要是不能被MCP增益放大的噪声，参考图4中公式）会影响较大。具体说来，无论是单阳极输出方式中的读出电路，还是荧光屏输出方式中的荧光屏+相机，都会引入额外的噪声。所以在检测弱信号的时候，MCP采用更高的增益不仅是放大了信号，产生了更多的倍增电子，还能让整个系统得到更好的信噪比。MCP的增益主要与纵横比（α，Aspect Ratio）和电压相关。纵横比指微通道的长度与直径的比值（如图8）；电压特指加在MCP两端的电压（如图1-C中所示的电压）。如图8所示，纵横比越大，MCP所能提供的增益越大；同一片MCP上所加的电压越大，增益越大。[align=center][img]http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/e4d01ca8-33ff-47d1-8628-2852f776c8c4.jpg[/img][/align][align=center]图8. MCP的增益与电压、纵横比之间的关系[/align]对于单片的MCP，当增益大于10[sup]4[/sup]的时候，MCP射出的倍增电子量变大，离子反馈所产生的噪声就很大了；所以一般不会用太高的纵横比（一般40-60，这样给1kV电压的时候就能做到10[sup]4[/sup]的增益）。如果应用中需要更高的增益，通常会把2-3片MCP叠在一起，并让前后MCP的偏角反过来（如图9），这样的反角设计，可让反馈离子难以进入第一级MCP，有效减弱离子反馈，提升信噪比。如图9所示，2-3片MCP叠在一起的增益会比较高。实际使用中，最常见的是将两片MCP叠在一起获得约10[sup]6[/sup]以上的增益。[align=center][img]http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/82381df2-ea89-48d7-9549-34e2488aa42e.jpg[/img][/align][align=center]图9. 2-3片MCP叠在一起的使用方案及效果[/align]综上所述，只要在要求的高真空环境下，MCP本身的噪音是非常低的。如果特别关注弱信号的检测，在选型和使用时主要可以考虑：1）选用大开口率（OAR）的型号，保障高探测效率；2）适当采用较高的电压，以及选择2-3片MCP叠起来使用以获得更高的增益,间接压制读出端的噪音，降低信号读出的难度。线性范围与探测上限线性范围取决于探测上限与探测下限的差值。如果一个手段（例如降低增益）既提升了探测上限，也提升了探测下限，其往往不能提升动态范围。由于MCP的探测下限与增益息息相关（参见上节），所以当希望MCP具有较大线性范围的时候，一般主要考虑如何在不影响增益的情况下提升探测上限。[align=center][img]http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/1e506fee-e7e1-455f-bae2-b0f2f2cd0160.jpg[/img][/align][align=center]图10. MCP探测上限与探测下限的参数解析[/align]MCP探测上限相关的主要参数称为最大线性输出电流（MaximumLinear Current），其绝对数值一般为3-5uA。当MCP的输出电子变多时，MCP内壁会因为大量的二次电子发射而带电，这会影响电场分布削弱接下来的倍增过程。MCP内壁所带的电荷会被带电流（strip current，参考图1-C）所中和。但是由于MCP较高的等效内阻（一般在100-1000MΩ），带电流通常会比较小，这就导致倍增电子过多时，在微通道壁上残余的电荷不能及时被中和，影响MCP内的电场分布并最终导致增益下降——此时MCP对于信号离子的响应也就不再是线性的了。由于MCP的最大线性输出电流与带电流的大小相关，所以最大线性输出电流有时会标注为带电流的百分比，如“7% of strip current”。以上述原理为基础，为了增加最大线性输出电流，得到更大的线性范围，第一个策略是采用较低等效内阻（如滨松F6584所采用的2-30MΩ）的MCP；同样的电压下，更低的电阻可以得到更大的带电流（strip current），从而提升最大线性输出以及线性范围（如图11）。[align=center][img]http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/eb17c51c-d53b-4767-8bfb-b9fdca656fb4.jpg[/img][/align][align=center]图11. 低电阻MCP所具有的大线性范围和高最大线性输出[/align]此外，滨松还提供了第二条策略，将一片MCP和一片雪崩二极管（Avalanche Diode）联用（“MCP+AD”模块），从而得到较高的线性范围和最大线性输出。在这种组合下，整个模块的增益依然有10[sup]6[/sup]左右，与两片MCP联用的增益类似——即探测下限不差。但是在MCP部分的增益只有1000-10000，相比两片MCP联用的10[sup]6[/sup]是小了2-3个数量级的，这意味着倍增电子也很少，在达到MCP的最大线性输出电流前能够接受更多的待测粒子——即探测上限很高。所以“MCP+AD”模块能够得到远超传统MCP模块的线性范围和探测上限。从参数上看，MCP+AD模块的最大线性输出电流高达230uA，远高于MCP的3-5uA。同时，由于MCP+AD模块中MCP部分的倍增电子会少于两片MCP联用的情况，整个模块的寿命也得到了延长。[align=center][img=,400,354]http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/1beaeaaf-eeb9-4158-af3a-b9fd39e30ba3.jpg[/img][/align][align=center]图12. 滨松MCP+AD模块示意[/align]综上所述，如果希望MCP的探测系统具有较大的线性范围，主要可以考虑：1）选用电阻较低的型号，如滨松F6584；2）选用MCP+AD模块产品。响应速度当一个待测粒子轰击出二次电子，并反复倍增的过程中，每一个倍增电子的飞行路径是不完全相同的，所以电子到达阳极的时间（以单阳极读出的MCP模块为例）有先有后，这使信号具有一定的峰宽。随着总飞行距离的增长，各倍增电子间的飞行距离也会差别越来越大，如采用单阳极读出的MCP模块时，就能很明显地看到信号峰变宽，信号的上升时间变长。但总的来说，MCP的响应速度是很快的，上升时间通常在0.3-1.5ns。而另一类粒子探测器——电子倍增器的上升时间通常为1-5ns。MCP的响应速度主要与微通道的长度有关，长度越长，电子在其中的飞行距离越远，信号的上升时间就越长。由于MCP的增益不单取决于微通道的长度，而是取决于纵横比（等于微通道的长度/直径），所以提升响应速度的第一条策略是让MCP微通道的长度和直径等比例缩小，这样既可以增加响应速度，同时也不减弱增益（如滨松F4655-13）。[align=center][img]http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/270ccbcc-ae81-4a7d-8920-4f3750c4f777.jpg[/img][/align][align=center]图13. 增加MCP响应速度的策略[/align][align=center]等比例缩小MCP微通道的长度和直径[/align]除了MCP微通道长度，倍增电子从MCP出口飞向阳极或荧光屏也是分布在一定角度之内的。垂直飞向阳极的电子和以一定角度飞向阳极的电子，其到达阳极的时间也不一样，所以提升响应速度的第二条策略是在MCP出口和阳极之间加入额外的网状电极，对倍增电子的飞行路径进行校正，使其飞行距离更为相近。[align=center][img]http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/7eed9e72-3109-4e4b-8fa2-6b776f2aa42f.jpg[/img][/align][align=center]图14. 增加MCP响应速度的策略[/align][align=center]校正倍增电子的飞行路径[/align]空间分辨率当MCP和荧光屏联用的时候，空间分辨率也是一个非常重要的参数。单片MCP与荧光屏联用时分辨率能达到40-50um；两片MCP叠用时分辨率一般能够做到80-100um。用两级MCP会比用一级MCP的分辨率下降，因为：（1）从第一级MCP中的一个微通道出来的电子可能会进入第二级MCP的几个通道中；（2）两级MCP输出的倍增电子会更多，电子之间互斥会导致出射角度变大，降低分辨率（如图15）。为了增加空间分辨率，可以考虑：1）缩短MCP和荧光屏之间的距离，虽然电子之间互斥会导致微通道中的电子出射角度变大，但缩短距离可以削弱其对于空间分辨率的影响；2）增加MCP和荧光屏间的加速电压。[align=center][img]http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/88a2e349-ba2d-4b57-9d0e-64450400abaa.jpg[/img][/align][align=center]图15. MCP与荧光屏联用时的空间分辨率影响因素[/align]寿命和使用环境MCP的寿命和从MCP中总的出射的电子数量是相关的，所以MCP的寿命用电量表示。一般MCP的寿命在10C（库伦）或以上。作为对比，同为粒子探测器的电子倍增器其寿命仅为0.3C（总电荷数量）。此外，在同一电压下，MCP的增益会随着使用而下降，所以在信号不太弱的时候，滨松建议对于一片新的MCP可以将电压调得比参数表上的电压更低一些，这样从MCP出射的倍增电子不会那么多，有利于延长MCP的寿命。而且随着使用，可以通过逐渐增加MCP上的电压，以维持稳定的增益。在MCP的使用环境上，一般需要关注以下两个参数：# 磁场MCP对磁场的敏感程度不及PMT和电子倍增器。但磁场对MCP也是有影响的，尤其是与微通道垂直的磁场。如果MCP一定要在磁场环境中使用，尽量让磁场与微通道的长轴平行。选择合适的MCP以及合适的方位，能让MCP在2T的磁场下正常工作。# 真空度普通的MCP对真空度有着较高的要求，需要工作在1.3x10[sup]-4[/sup]Pa以下。在低真空度（即气压较高时）下，较多的气体分子会被轰击成正离子，不仅会以离子反馈的原理导致高噪声（如图7），这些额外的倍增电子（实际上是噪声）也将降低MCP的寿命。但对于一些特别的应用，真空度无法维持在很高的状态。针对这种情况，滨松也特别开发了能够工作在1Pa真空度下的MCP模块（Gen3 三级结构MCP），新品即将推出。[color=#c00000]MCP的选型参考[/color]包括MCP在内，滨松有多种粒子探测器。相对而言，MCP具有以下优势：1）MCP的探测面积较大，一般从10mm到100mm不等，其中包含了数以百万计的微通道；2）一个微通道的寿命中止并不影响整体的使用，所以MCP的寿命大大优于EM和CEM（反映为积累电荷寿命较大）；3）由于MCP中微通道的长度比较短，电子在其中的飞行距离较短，所以MCP的时间响应比EM和CEM要更快一些。（反映为上升时间较短）。不过，MCP也有自己的短板，如较窄的动态范围（反应为最大输出电流）。这可以理解为MCP中打拿级之间的电势差较小，到增益的最后，已经无力驱动太多电子，导致最大输出电流具有较低的天花板。为了解决这个问题，滨松研发了MCP+AD模块（可以参见上文的介绍）。此外，针对真空度要求较高的特征，滨松即将推出的Gen3 三级结构MCP也将很大程度解决这个问题。[align=center][img]http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/f12d6714-ed55-4fcd-8ef0-7e7dfdd7a633.jpg[/img][/align][align=center]表2.各类粒子探测器的对比[/align][b][b][/b][/b]
半导体探测器（semiconductor detector）是以半导体材料为探测介质的辐射探测器。最通用的半导体材料是锗和硅，其基本原理与气体电离室相类似。半导体探测器发现较晚，1949年麦凯（K.G.McKay）首次用α 射线照射PN结二极管观察到输出信号。5O年代初由于晶体管问世后，晶体管电子学的发展促进了半导体技术的发展。半导体探测器有两个电极，加有一定的偏压。当入射粒子进入半导体探测器的灵敏区时，即产生电子-空穴对。在两极加上电压后，电荷载流子就向两极作漂移运动﹐收集电极上会感应出电荷，从而在外电路形成信号脉冲。但在半导体探测器中，入射粒子产生一个电子－空穴对所需消耗的平均能量为气体电离室产生一个离子对所需消耗的十分之一左右，因此半导体探测器比闪烁计数器和气体电离探测器的能量分辨率好得多。半导体探测器的灵敏区应是接近理想的半导体材料，而实际上一般的半导体材料都有较高的杂质浓度，必须对杂质进行补偿或提高半导体单晶的纯度。通常使用的半导体探测器主要有结型、面垒型、锂漂移型和高纯锗等几种类型（下图由左至右）。金硅面垒型探测器1958年首次出现，锂漂移型探测器60年代初研制成功，同轴型高纯锗(HPGe)探测器和高阻硅探测器等主要用于能量测量和时间的探测器陆续投入使用，半导体探测器得到迅速的发展和广泛应用。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/12/200912291643_192752_1615922_3.jpg[/img]
请问能谱探测的信号除了X射线之外背散射电子能否进入探测器呢？如果不能进入分析晶体，那它是在哪里被吸收或清除的呢？准直器？窗？请多多指教！！
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