ಪರಿಚಯ, ಫೋಟಾನ್ ಎಣಿಕೆಯ ಪ್ರಕಾರ ರೇಖೀಯ ಹಿಮಪಾತ ಫೋಟೊಡೆಟೆಕ್ಟರ್

ಪರಿಚಯ, ಫೋಟಾನ್ ಎಣಿಕೆಯ ಪ್ರಕಾರರೇಖೀಯ ಹಿಮಪಾತ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳ ಓದುವ ಶಬ್ದವನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು ಫೋಟಾನ್ ಎಣಿಕೆಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಫೋಟಾನ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ವರ್ಧಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ದುರ್ಬಲ ಬೆಳಕಿನ ವಿಕಿರಣದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ output ಟ್‌ಪುಟ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ನ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನಿಂದ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳ output ಟ್‌ಪುಟ್‌ನ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ದಾಖಲಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಫೋಟೊನ್ ಮೀಟರ್ ಮೌಲ್ಯದ ಪ್ರಕಾರ ಅಳತೆ ಗುರಿಯ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕುತ್ತದೆ. ಅತ್ಯಂತ ದುರ್ಬಲ ಬೆಳಕಿನ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವಿಕೆಯನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಲು, ಫೋಟಾನ್ ಪತ್ತೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಘನ ಸ್ಥಿತಿಯ ಅವಲಾಂಚೆ ಫೋಟೊಡಿಯೋಡ್ (ಎಪಿಡಿ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್) ಎನ್ನುವುದು ಆಂತರಿಕ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿಣಾಮದ ಬೆಳಕಿನ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ. ನಿರ್ವಾತ ಸಾಧನಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಸಾಧನಗಳು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ವೇಗ, ಡಾರ್ಕ್ ಎಣಿಕೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆ, ಪರಿಮಾಣ ಮತ್ತು ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆ ಇತ್ಯಾದಿಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಪಷ್ಟ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಎಪಿಡಿ ಫೋಟಾನ್ ಎಣಿಕೆಯ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಸಂಶೋಧನೆ ನಡೆಸಿದ್ದಾರೆ.

ಎಪಿಡಿ ಫೋಟೊಡೆಟೆಕ್ಟರ್ ಸಾಧನಗೀಗರ್ ಮೋಡ್ (ಜಿಎಂ) ಮತ್ತು ಲೀನಿಯರ್ ಮೋಡ್ (ಎಲ್ಎಂ) ಎರಡು ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಪ್ರಸ್ತುತ ಎಪಿಡಿ ಫೋಟಾನ್ ಎಣಿಕೆಯ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಗೀಗರ್ ಮೋಡ್ ಎಪಿಡಿ ಸಾಧನವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಗೀಗರ್ ಮೋಡ್ ಎಪಿಡಿ ಸಾಧನಗಳು ಏಕ ಫೋಟಾನ್ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂವೇದನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಮಯದ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಹತ್ತಾರು ನ್ಯಾನೊ ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ವೇಗವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಗೀಗರ್ ಮೋಡ್ ಎಪಿಡಿಗೆ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಡೆಡ್ ಟೈಮ್, ಕಡಿಮೆ ಪತ್ತೆ ದಕ್ಷ, ದೊಡ್ಡ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕ್ರಾಸ್‌ವರ್ಡ್ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಮುಂತಾದ ಕೆಲವು ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪತ್ತೆ ದರ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಸುಳ್ಳು ಅಲಾರಾಂ ದರದ ನಡುವಿನ ವಿರೋಧಾಭಾಸವನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸುವುದು ಕಷ್ಟ. ಸಮೀಪವಿಲ್ಲದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಲಾಭದ ಎಚ್‌ಜಿಸಿಡಿಟಿಇ ಎಪಿಡಿ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಫೋಟಾನ್ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳು ರೇಖೀಯ ಮೋಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ಸತ್ತ ಸಮಯ ಮತ್ತು ಕ್ರಾಸ್‌ಸ್ಟಾಕ್ ನಿರ್ಬಂಧಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ, ಗೀಗರ್ ಮೋಡ್‌ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಯಾವುದೇ ನಂತರದ ನಪ್ಪರ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ, ತಣಿಸುವ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ, ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ ಡೈನಾಮಿಕ್ ಶ್ರೇಣಿ, ವಿಶಾಲ ಮತ್ತು ಟ್ಯೂನಬಲ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಮತ್ತು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಸುಳ್ಳು ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಹೊಂದುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇದು ಅತಿಗೆಂಪು ಫೋಟಾನ್ ಎಣಿಕೆಯ ಇಮೇಜಿಂಗ್‌ನ ಹೊಸ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ತೆರೆಯುತ್ತದೆ, ಇದು ಫೋಟಾನ್ ಎಣಿಕೆಯ ಸಾಧನಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ನಿರ್ದೇಶನವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಖಗೋಳ ವೀಕ್ಷಣೆ, ಮುಕ್ತ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಸಂವಹನ, ಸಕ್ರಿಯ ಮತ್ತು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಇಮೇಜಿಂಗ್, ಫ್ರಿಂಜ್ ಟ್ರ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಮುಂತಾದವುಗಳಲ್ಲಿ ವಿಶಾಲವಾದ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ನಿರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ಎಚ್‌ಜಿಸಿಡಿಟಿಇ ಎಪಿಡಿ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಫೋಟಾನ್ ಎಣಿಕೆಯ ತತ್ವ

ಎಚ್‌ಜಿಸಿಡಿಟಿಇ ವಸ್ತುಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಎಪಿಡಿ ಫೋಟೊಡೆಟೆಕ್ಟರ್ ಸಾಧನಗಳು ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ತರಂಗಾಂತರಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಳ್ಳಬಹುದು, ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳ ಅಯಾನೀಕರಣ ಗುಣಾಂಕಗಳು ತುಂಬಾ ಭಿನ್ನವಾಗಿವೆ (ಚಿತ್ರ 1 (ಎ) ನೋಡಿ). ಅವು 1.3 ~ 11 µm ನ ಕಟ್-ಆಫ್ ತರಂಗಾಂತರದೊಳಗೆ ಒಂದೇ ವಾಹಕ ಗುಣಾಕಾರ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. ಯಾವುದೇ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಶಬ್ದವಿಲ್ಲ (ಎಸ್‌ಐ ಎಪಿಡಿ ಸಾಧನಗಳ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಶಬ್ದ ಅಂಶ ಎಫ್‌ಎಸ್‌ಐ ~ 2-3 ಮತ್ತು III-ವಿ ಕುಟುಂಬ ಸಾಧನಗಳ ಎಫ್‌ಐಐಐ-ವಿ ~ 4-5 (ಚಿತ್ರ 1 (ಬಿ) ನೋಡಿ), ಆದ್ದರಿಂದ ಸಾಧನಗಳ ಸಿಗ್ನಲ್-ಟು-ಶಬ್ದ ಅನುಪಾತವು ಲಾಭದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ ಕ್ಷೀಣಿಸುವುದಿಲ್ಲಹಿಮಪಾತ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್.

ಅಂಜೂರ. 1 (ಎ) ಪಾದರಸ ಕ್ಯಾಡ್ಮಿಯಮ್ ಟೆಲ್ಲುರೈಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಪ್ರಭಾವದ ಅಯಾನೀಕರಣ ಗುಣಾಂಕ ಅನುಪಾತ ಮತ್ತು ಸಿಡಿಯ ಘಟಕ X ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧ; (ಬಿ) ವಿಭಿನ್ನ ವಸ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಎಪಿಡಿ ಸಾಧನಗಳ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಶಬ್ದ ಅಂಶದ ಎಫ್ ಅನ್ನು ಹೋಲಿಸುವುದು

ಫೋಟಾನ್ ಎಣಿಕೆಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಹೊಸ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದ್ದು, ಇದು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ದ್ವಿದಳ ಧಾನ್ಯಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಉಷ್ಣ ಶಬ್ದದಿಂದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳನ್ನು ಡಿಜಿಟಲ್ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹೊರತೆಗೆಯಬಹುದುದೌರೇಖೆಒಂದೇ ಫೋಟಾನ್ ಸ್ವೀಕರಿಸಿದ ನಂತರ. ಸಮಯ ಡೊಮೇನ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ-ಬೆಳಕಿನ ಸಿಗ್ನಲ್ ಹೆಚ್ಚು ಚದುರಿಹೋಗಿರುವುದರಿಂದ, ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಿಗ್ನಲ್ output ಟ್‌ಪುಟ್ ಸಹ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಮತ್ತು ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ದುರ್ಬಲ ಬೆಳಕು, ನಾಡಿ ವರ್ಧನೆ, ನಾಡಿ ತಾರತಮ್ಯ ಮತ್ತು ಡಿಜಿಟಲ್ ಎಣಿಕೆಯ ತಂತ್ರಗಳ ಈ ಗುಣಲಕ್ಷಣದ ಪ್ರಕಾರ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅತ್ಯಂತ ದುರ್ಬಲ ಬೆಳಕನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆಧುನಿಕ ಫೋಟಾನ್ ಎಣಿಕೆಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಿಗ್ನಲ್-ಟು-ಶಬ್ದ ಅನುಪಾತ, ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾರತಮ್ಯ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಳತೆಯ ನಿಖರತೆ, ಉತ್ತಮ ವಿರೋಧಿ ಡ್ರಿಫ್ಟ್, ಉತ್ತಮ ಸಮಯದ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ನಂತರದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣೆಗಾಗಿ ಡಿಜಿಟಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ಗೆ ಡೇಟಾವನ್ನು output ಟ್‌ಪುಟ್ ಮಾಡಬಹುದು, ಇದು ಇತರ ಪತ್ತೆ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ಸಾಟಿಯಿಲ್ಲ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಫೋಟಾನ್ ಎಣಿಕೆಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಮಾಪನ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ-ಬೆಳಕಿನ ಪತ್ತೆ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನ, ಆಣ್ವಿಕ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ, ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ, ಖಗೋಳ ಫೋಟೊಮೆಟ್ರಿ, ವಾತಾವರಣದ ಮಾಲಿನ್ಯ ಮಾಪನ, ಇತ್ಯಾದಿ. ಪಾದರಸ ಕ್ಯಾಡ್ಮಿಯಮ್ ಟೆಲ್ಲುರೈಡ್ ಅವಲಾಂಚೆ ಫೋಟೊಡೆಟೆಕ್ಟರ್ ಯಾವುದೇ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಬ್ದವನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ, ಲಾಭ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಸಿಗ್ನಲ್-ಟು-ಶಬ್ದ ಅನುಪಾತವು ಕ್ಷೀಣಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಗೀಗರ್ ಅವಲಾಂಚೆ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಯಾವುದೇ ಸತ್ತ ಸಮಯ ಮತ್ತು ನಂತರದ ಗಡಿಯಾರ ನಿರ್ಬಂಧವಿಲ್ಲ, ಇದು ಫೋಟೊನ್ ಎಣಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸಲು ಬಹಳ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಫೋಟೊನ್ ಎಣಿಕೆ ಸಾಧನಗಳ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ನಿರ್ದೇಶನ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಎಣಿಕೆ ಮಾಡುವ ಪ್ರಮುಖ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ.