纠缠光子对探测系统

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。

科技日报多伦多6月6日电 （记者冯卫东）加拿大物理学家们首次利用量子力学克服了测量科学中的一个重大挑战。新开发的多探测器方法可测量出纠缠态的光子，实验装置使用光纤带收集光子并将其发送到由11个探测器组成的阵列。此项研究为使用量子纠缠态开发下一代超精密测量技术铺平了道路。 研究报告主要作者之一、多伦多大学物理系量子光学研究小组博士生罗泽马·李称，新技术能利用光子以经典物理学无法达到的精度进行测量。此项研究成果在线发表在《物理评论快报》上。 现存最灵敏的测量技术，从超精确原子钟到世界上最大的望远镜，均依赖于检测波之间的干涉，这种干涉发生于两个或更多个光束在相同空间的碰撞。罗泽马及其同事使用的量子纠缠态包含N个光子，它们在干涉仪中均被保证采取同样的路径，即N个光子要么全部采取左手路径，要么全部采用右手路径。 干涉效应可用干涉仪进行测量。干涉装置的测量精度可通过发送更多的光子加以改善。当使用经典光束时，光子数目（光的强度）增加100倍，干涉仪的测量精度可提高10倍，但是，如果将光子预先设置在一个量子纠缠态，干涉仪在同等条件下的测量精度则同步增长100倍。 科学界虽已了解到测量精度可通过使用纠缠光子加以改善，但随着纠缠光子数的上升，所有的光子同时到达相同检测器的可能性微乎其微，因此该技术在实践中几无用处。罗泽马及其同事于是开发出一种使用多个探测器来测量纠缠态光子的新方法。他们设计了一种使用“光纤带”的实验装置，用以收集光子并将其发送到11个单光子探测器组成的阵列。 这使研究人员能够捕捉到几乎所有最初发送的多光子。罗泽马称，同时将单光子以及两个、三个和四个纠缠光子送入检测设备，测量精度可得到显著提高。 研究人员表示，两个光子好于一个光子，探测器阵列的效果则远远好于两个。随着技术的进步，采用高效探测器阵列和按需纠缠的光子源，此项技术可被用于以更高精度测量更多的光子。《物理评论快报》的评论指出，该项技术为提高成像和光刻系统的精度提供了一种行之有效的新途径。 总编辑圈点 光子纠缠态，早已经不再拘束于当初爱因斯坦等人提出的玄妙理论，而被应用到如量子光刻、量子图像学等技术领域。也正是这些应用，让抽象的量子力学概念能较为实在地体现在人们面前。本文中研究者以超越经典物理学的精度测量出纠缠态光子，这种高分辨率的量子态测量，不仅能带动以上应用领域的发展，亦将有助于实现相关物理参数的高精度。来源：中国科技网-科技日报 2014年06月07日

中国科技网讯 据物理学家组织网7月26日（北京时间）报道，量子物理学似乎一直涉及的是一些无限小的事物。而多年以来，瑞士日内瓦大学的研究人员一直试图在更大规模甚至宏观层面上观察到量子物理的性质。最近该研究团队成功让两根填充了500个光子的光纤发生纠缠，不同于以往只有1个光子的光纤纠缠实验，向实现宏观层面的量子纠缠迈出了重要一步。相关研究成果发表在最新一期的《自然·物理学》上。 30年以来，物理学家已经能够使光子对发生纠缠。不管两个光子之间存在的距离和障碍如何，第一个光子的动作会在瞬间冲击第二个光子。这种状况发生时，好像是一个单光子存在于两个不同的地方。 似乎可以直观地认为，应用于原子水平上的物理规则也可转移到宏观世界当中。然而，试图证明这一点并不容易。事实上，当一个量子系统大小增加，其与周围环境就会进行越来越多的互动，而这样却会迅速破坏其量子特性，这种现象被称为量子消相干。 尽管有这些限制，在技术的不断进步下，该研究团队一直在努力寻求突破。2011年1月，他们设法实现了晶体纠缠，从而超越了原子的维度。现在，该大学理学院教授尼古拉斯率领的团队成功使两个填充了500个光子的光纤发生纠缠。 为了做到这一点，他们先在微观层面上创建两个光纤之间的纠缠，然后将其移到宏观层面。这种微观量子纠缠态的生存过渡到更大规模世界的现象，甚至可以用传统的检测手段，即肉眼观察得到。而为了验证在宏观世界的纠缠存活，他们可以将其重新转换回微观水平。 尼古拉斯说：“这次大规模实验为许多量子物理学的应用铺平了道路。在宏观层面的纠缠是该领域的主要研究方向之一，我们希望在未来几年可以实现大型对象间发生的纠缠。”（记者 华凌） 总编辑圈点 尽管量子学还是“上帝跟宇宙玩掷骰子”，但物理学家们早已证实神秘现象不仅仅局限于极度微观领域中。好比本文中的量子纠缠，其实不像人们通常以为的那么“脆弱”，还曾在全固体材料中实现过，它最终走入到电子设备中是迟早的事。目前这一成果，在将来能为研制适用于量子通信的全光纤纠缠光源和单光子源带来益处，对于量子密钥的分发系统也起到重要作用。

（科技日报）在“普通的”量子纠缠中，两个粒子即使在空间上相隔遥远，彼此之间也有一种内在的联系。澳大利亚物理学家最近提出，只存在于时间上的量子纠缠也可能存在，而且还可以将这种类时纠缠转化为正常的类空纠缠。　　澳大利亚昆士兰大学物理学家·杰伊·奥尔森和提马斯·拉尔夫在他们论文中描述了如何用两个探测器将类时纠缠转化成类空纠缠，并探讨了用类时纠缠来进行“时间中远距传输”的可能性。　　奥尔森解释说：“基本上，一个在过去的探测器能‘捕获’某个处于过去量子场状态的信息，携带它及时赶赴未来——当它以光速运动时，这一信息会散逸到遥远的时空中去。当另一个处在同一空间位置的探测器捕获了处于未来场状态的信息，就能把这两个探测器相互比较，看看它们的状态是否发生了人们所熟知的普通纠缠——我们发现确实如此，它们应该是纠缠的。”　　他们提出了实验设想，利用类时纠缠作为一种资源，将一个量子态移动到未来，并称这一过程为“时间中的超距传输”。设想实验中用到两个量子比特探测器，一个被连接到过去场，另一个被连接到未来场。首先，由与过去连接的探测器操作一个量子比特，生成有关量子比特如何被探测到的信息。然后将这一量子比特传输到未来，基本上跳过中间时期。再把第一个探测器移开，把第二个跟未来连接的探测器放在第一个探测器的空间位置上。　　他们还强调，必须保证一种重要的对称时间相关性，实验才能有效进行。如果量子比特在零时刻被传输，第一台探测器在零时刻之前运行的时间必须和第二台探测器在零时刻之后开始运行的时间相同。比如，如果零时刻是12点整，第一台探测器在11点45分运行，第二台探测器必须等到12点15分才开始运行，这样才能获得纠缠。　　根据他们以前的研究经验，这种类时纠缠应该生成一种源自量子真空的新型热效应（量子真空被认为有多种热效应，包括至今尚未观察到的霍金辐射）。他们预测，用当前的技术观察新型热效应可能比其他的热效应更容易。这种用于提取和转化类时纠缠的实验程序能提供在真空时空中直接观察量子纠缠的新途径。　　“量子纠缠每天都能被观察到，”奥尔森说，“然而，在真空状态直接观察量子纠缠还是首次，量子纠缠将有可能作为一种资源用于量子技术。在物理学上，真空状态最接近‘空无一物’（没有普通粒子的状态），观察并利用真空中固有的纠缠作为一种技术资源，可能提供一种建造量子设备的方法，仅仅利用空闲的空间作为最基本的组成要素。”(常丽君)

中国科技网讯 据物理学家组织网8月9日（北京时间）报道，英国格拉斯哥大学、赫瑞-瓦特大学以及加拿大渥太华大学的研究人员携手合作，首次利用照相机拍摄到量子纠缠的图像。量子加密通信、量子计算等技术的发展都需要依靠量子纠缠的物理特性，最新研究成果朝着开发这类应用迈进了一步。相关论文发表在《自然·通讯》杂志上。 量子纠缠是一种量子力学现象，处于纠缠态的两个粒子即使距离遥远，也保持着特别的关联性，对一个粒子的操作会影响到另一个粒子。简单来说就是，当其中一个粒子被测量或者观测到，另一个粒子也随之在瞬间发生相应的状态改变。这种仿佛心有灵犀一般的一致行动超出了经典物理学规则的解释范畴，被爱因斯坦形容为“鬼魅似的远距作用”。 在此次实验中，研究小组使用了一个具有高灵敏度的照相机来测量光子的高维空间纠缠。光子的纠缠态是用一种特殊的晶体将一个单光子一分为二来创建的。通过给这些光子对拍照，研究人员可以对光子位置之间的关联进行测量，这是经典物理学所无法实现的。借助201×201像素阵列，照相机可在同一时刻观察到量子光场的全景，研究小组也得以看到多达2500种不同的纠缠态。 参与该项研究的格拉斯哥大学物理学和天文学学院教授迈尔斯·帕吉特说：“一张图片胜过千言万语，这句格言用在此处再恰当不过了。每个像素都含有自己的信息，从而可能给量子加密通信的数据容量带来革新。” 他表示：“这项研究是朝着未来量子技术迈进的重要一步，同时也显示了照相机的一个重要新功能，那就是在量子信息科学方面的应用。”（记者 陈丹） 总编辑圈点 在量子世界中，与奇怪的定理相联系的是许多奇怪的现象，比如测不准原理,比如薛定谔的猫，再比如这个爱因斯坦的“幽灵”——量子纠缠。一副万物皆可能有默契的样子，让人无论站在人文还是科学的高度上，仅靠言语都难于描述一二。幸好，现在科学家把它拍下来了，当嘴巴因无力选择缄默时，我们还可以靠眼睛，直观的对视那无比奇妙的微观世界，期盼着从中窥探更多的可用信息，以完成宏观世界中对量子通信及量子计算的建设。 《科技日报》（2012-8-10 一版）

可预测新技术运用量子态的可能性2013年06月08日 来源： 科技日报 作者： 常丽君 科技日报讯 “纠缠”是量子力学的一个基本特征，而且这种现象有多种不同的形式。据物理学家组织网6月6日报道，最近，瑞士苏黎世联邦理工学院的物理学家和数学家显示了怎样把不同形式的量子“纠缠态”有效而系统地分类。研究人员指出，这一方法非常重要，因为它有助于预测将一种量子态应用于新技术的可能性有多大。相关论文发表在最近的《科学》杂志上。 美国物理学家理查德·费曼曾说“没人能理解量子力学”，这么说是想强调，即使那些科学带头人，也在艰难地开发着他们对量子力学的直觉设想。量子现象通常在经典物理学中找不到相匹配的部分，典型例子就是量子纠缠：纠缠的粒子之间无论相隔有多远，好像都能直接地互相影响，就像能隔着任意遥远的空间互相“通讯”似的。爱因斯坦曾把这种行为叫做“幽灵般地超距作用”。 当两个以上粒子相纠缠时，它们之间的互相影响表现为不同的形式。纠缠现象为何有这些不同的表现，科学家尚未完全理解，至今也还没有一般性的方法，系统地将纠缠状态划分类别。现在，研究小组开发出一种方法，能把既定的量子态归入某一类可能的纠缠态。 该方法指出，不同类型的纠缠态与几何形体即多面体有关，这些形体代表“空间”，也就是某种纠缠的可用空间。一种给定的状态是否属于某种多面体，可以通过检测个别粒子来确定，而检测方法有很多。新方法通过检测个别粒子来描述纠缠态特征的可能性，不仅效率很高，而且不必同时检测许多粒子，这是与其他方法的不同之处，也意味着它能扩展到多粒子系统。 该校理论物理学院教授马提亚·克里斯丹德解释说：“对3个粒子来说，有两种根本不同的纠缠类型，一种是通常认为的更‘有用’的。而对4个粒子来说，粒子间纠缠的方式已近乎无数种，随着每增加一个粒子，纠缠的复杂程度会迅速增加。”论文第一作者、他的博士生迈克尔·沃特说，“我们的纠缠多面体方法，把这些状态划分为有限的体系，大大减少了复杂性。” 多粒子量子系统可能在未来技术中发挥重要作用，做到在经典物理学框架下完全不可能的事情。从反窃听信息传输、解决计算难题的高效算法，到改进照相印刷分辨率的技术等。在这些应用中，纠缠态是基本资源，精确地表现了经典物理学与量子力学不同的地方。在合适使用的情况下，这些复杂状态为各种新奇应用开辟了道路。 研究人员在计算中显示，纠缠多面体的方法不仅是一种简洁的数学构造，而且在现实实验条件下也能可靠地发挥作用，这预示着新方法可以直接用于那些使用了新奇量子技术的系统。（常丽君） 《科技日报》（2013-06-08 二版）

【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

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。

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为研究原子的纠缠态和自旋波等提供了便利条件科技日报 2012年04月21日 星期六 本报讯 据物理学家组织网4月19日报道，美国佐治亚理工学院的物理学家利用激光从超冷的铷原子气体云内激发单个原子，开发出了一种能快速、有效创建单光子的新方式，并有望应用于光量子信息处理之中。相关研究结果发表在当日出版的《科学快讯》（《科学》杂志快速在线版）上。 这套新的单光子系统为研究原子的纠缠态和自旋波等提供了“肥沃的土壤”。科研人员能相当高效地将里德伯激发转化为单光子，随时获取所需的状态，速度可比现有系统快近千倍。 里德伯原子是指一个价电子被激发到高量子态的高激发原子。其价电子离原子实很远，能级结构类似于氢原子。为了获取里德伯原子，研究人员利用激光照射数百个密集的铷87原子。它们都被激光所冷却，并被限制在光学晶格中。激光照射将使单个原子从铷原子气体云中转化为接近电离的里德伯态。原子处于这种高度激发的状态时，将在10微米至20微米的范围内，与其他里德伯原子发生强烈的相互作用。通过修改单个里德伯原子的能量水平并在其周围保有相应的空间，可阻止额外的原子被转化为里德伯态。 一旦高度激发的原子被制成，科学家便可利用额外的激光场将激发转化为具有同样统计属性的量子光场。由于场由单个里德伯原子生成，其只包含一个光子，这可被用于多种协议之中，对于量子信息系统等领域的研究也十分重要。研究人员表示，在首次实验中，生成的单光子的性能已超过了其他类型的单光子。随着效率和生产率的进一步提升，以及和“长寿的”量子存储器的融合，这一单光子来源或可实现光量子的信息处理。 下一步，研究团队将致力开发两个光场之间的光子量子闸。如若成功，将支持他们制成原子和光的复杂纠缠态，这将为量子网络和量子计算添加宝贵的性能。（张巍巍）

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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。

[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]

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）

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？

各位大侠，我是刚刚接触化学发光仪方面的，想请问一下如何完成多微孔同时探测的功能，是不是需要每个孔一个光电倍增管?光子计数器需要每个倍增管一个么？这种多孔探测的管哪家公司可以做么？谢谢大家了

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。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或波长特性。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。 元素的原子受到高能辐射激发而引起内层电子的跃迁，同时发射出具有一定特殊性波长的X射线，根据莫斯莱定律，荧光X射线的波长λ与元素的原子序数Z有关，其数学关系如下：开关电源 　　λ=K(Z− s) −2　　式中K和S是常数。　　而根据量子理论，X射线可以看成由一种量子或光子组成的粒子流，每个光具有的能量为：　　E=hν=h C/λ　　式中，E为X射线光子的能量，单位为keV；h为普朗克常数；ν为光波的频率；C为光速。　　因此,只要测出荧光X射线的波长或者能量,就可以知道元素的种类，这就是荧光X射线定性分析的基础。此外,荧光X射线的强度与相应元素的含量有一定的关系，据此，可以进行元素定量分析。

[b]职位名称：[/b]产品技术工程师（系统及机械设计相关）[b]职位描述/要求：[/b]职位描述：1、负责探测器模块、一体化系统产品系统结构设计；2、参与项目设计，根据客户需要提出系统及机械结构技术解决方案；3、参与系统及机械结构规格设计、完成图纸设计及加工协调验收工作；4、完成技术资料和产品文档的编写、维护、归档工作；5、为应用系统或探测器开发、定制提供产品技术支持；6、协助客户解决产品应用中遇到的困难，帮助客户选择适合的产品和应用解决方案；7、为新产品开发提供客户和市场需求反馈，新产品测试、改进及确认。任职资格：1、理工科背景，本科以上学历；2、有开发和设计运动控制系统、机械结构的相关经验以及机械结构、控制系统、机器外壳等设计经验优先考虑；3、较好的动手能力，良好的沟通能力；4、英语CET4以上，会日语者优先考虑。5、有相关工作经验优先考虑，应届生可以培养。[b]公司介绍：[/b] 滨松光子学商贸（中国）有限公司（简称滨松中国）是日本滨松光子学株式会社（简称滨松集团）在中国的销售、技术支持、售后服务等市场活动中心，全面负责滨松集团在中国所有产品的销售业务。 成立于1953年的日本滨松光子学株式会社（以下简称滨松集团），是世界上科技水平最高、市场占有率最大的光科学、光产业公司。使用滨松集团11200支20英寸光电倍增管的东京大学小柴昌俊教授的中微子实验获得20...[url=https://www.instrument.com.cn/job/user/job/position/47918]查看全部[/url]

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]

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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）

[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]

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