CAJ | 학술논문

混合式探测器(Hybrid Photodetector,HPD)作为一种新型的光电探测器件,是真空与半导体类结合型探测器件.HPD包括沉积在输入光窗表面的光电探测阴极、固态半导体阳极芯片和保持系统真空度的固态阳极.工作时,光信号通过沉积在输入光窗表面的光电阴极转化为光电子,经过高能电场加速后获得高能量轰击阳极半导体芯片表面,产生大量的电子空穴对,电子空穴对在半导体内部进行迁移,并通过自身的雪崩效应实现倍增,最终以电流信号输出.该探测器摒弃了传统的光电倍增管的微通道板(Micro Channel Plate,MCP)等倍增器件,克服了倍增单元信号易饱和的缺陷,增大了探测器的动态范围.HPD探测器综合了光电倍增管的高灵敏度和半导体芯片优异的空间和能量分辨率,具有探测面积大、探测灵敏度高、倍增效应强、动态范围宽等优点.在高能物理、医学成像和天体物理中有着重要的应用.此外,该探测器具有多种结构,分为近贴聚焦结构、交叉聚焦结构和漏斗聚焦结构,能够满足不同使用范围的探测需求;随着半导体阳极技术的发展,HPD阳极从单一芯片逐渐过渡到阵列式阳极结构,满足了大面积探测的需求.同时数字式读出和倍增信号技术的封装技术的发展,提高了HPD探测器的信号倍增和读出速度,改善了器件的集成化程度,有利于探测信号读出速率和信噪比的提升.近年来,其单光子计数和高动态响应等能力逐步被重视,将会在未来的光电探测领域发挥更为重要的作用.
혼합식탐측기(Hybrid Photodetector,HPD)작위일충신형적광전탐측기건,시진공여반도체류결합형탐측기건.HPD포괄침적재수입광창표면적광전탐측음겁、고태반도체양겁심편화보지계통진공도적고태양겁.공작시,광신호통과침적재수입광창표면적광전음겁전화위광전자,경과고능전장가속후획득고능량굉격양겁반도체심편표면,산생대량적전자공혈대,전자공혈대재반도체내부진행천이,병통과자신적설붕효응실현배증,최종이전류신호수출.해탐측기병기료전통적광전배증관적미통도판(Micro Channel Plate,MCP)등배증기건,극복료배증단원신호역포화적결함,증대료탐측기적동태범위.HPD탐측기종합료광전배증관적고령민도화반도체심편우이적공간화능량분변솔,구유탐측면적대、탐측령민도고、배증효응강、동태범위관등우점.재고능물리、의학성상화천체물리중유착중요적응용.차외,해탐측기구유다충결구,분위근첩취초결구、교차취초결구화루두취초결구,능구만족불동사용범위적탐측수구;수착반도체양겁기술적발전,HPD양겁종단일심편축점과도도진렬식양겁결구,만족료대면적탐측적수구.동시수자식독출화배증신호기술적봉장기술적발전,제고료HPD탐측기적신호배증화독출속도,개선료기건적집성화정도,유리우탐측신호독출속솔화신조비적제승.근년래,기단광자계수화고동태향응등능력축보피중시,장회재미래적광전탐측영역발휘경위중요적작용.