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技術文章

聊聊超導納米線單光子探測器有哪些特點？

　　超導納米線單光子探測器由超導納米線探測器、低溫系統以及單光子計數器組成。作為最核心部分的超導納米線單光子探測器采用NbTiN超導材料，在基底上制作納米線。探測器安裝在液氦閉循環的制冷系統中，探測器在工作時的溫度是4K(-269°C)，此時的NbTiN為超導體，兩端電壓為零。由于此超導體以納米線的形勢存在，因此一個光子的能量都足以改變(升高)納米線的溫度。因此當有光子被探測器捕捉，納米線會立即由超導體變為普通導體，兩端的電壓就由零立即升高。此時的單光子計數器就會立即檢測到一個脈沖的電壓信號，并有后端采集器計數，這樣就可以得到微弱光信號的強度數據。

將單光子激發的單個光電子信號放大，通過脈沖甄別和數字計數等技術識別提取極弱光電子信號，達到光電探測的超靈敏極限。高效率單光子測控由于其巨大科研價值和重要戰略地位已成為近年國際上活躍的前沿領域之一，不僅是現代信息科學、精密測量、量子技術、超靈敏探測等技術的迫切需要，其自身迅猛發展帶來了系列化原理和概念的突破，已形成一個新學科分支：單光子測控物理學，正持續地推動分子電子學、表面等離子激元學、紅外光子學等以及相關技術發展。

　　有定制的緊湊型桌面低溫恒溫器(預先安裝的16/32通道以及低溫恒溫器中的所有電接線)，光學實驗室友好型水冷壓縮機(低空氣循環，低噪聲，低熱量輸出)，偏置和高速放大器電子元件以及易于使用的軟件控制庫。專有的納米線材料允許納米線工作在>2K，降低低溫系統的復雜性，并允許系統連續工作3年。

　　產品特點：

　　1、工作溫度在2.5k即可達到高探測效率

　　2、支持定制規格

　　3、支持定制寬波段響應

　　4、3U緊湊化設計

　　5、低噪聲水冷壓縮機

　　6、2um以上紅外響應定制

　　探測方法：

　　1、高分辨率的光譜測量：

　　利用單光子探測技術，可極大提高光譜測量的靈敏度和精確性，靈敏度提高3-4個數量級，可實現對微量物質成分的光譜分析，使化學成分檢測和安全檢查等系統達到超高靈敏度。

　　2、生物發光：

　　生物發光是一種微弱的準連續光子輻射現象。利用單光子探測技術能對生物發光進行有效探測，可用于分析生物體內特別體系的功能以及細胞的代謝或破壞過程，還能有效的推動現代醫學對于腦功能和基因工程的研究。

　　3、光纖傳感：

　　光纖傳感工作頻帶寬、動態范圍大、適合遙測遙控、可低損耗傳輸，利用單光子探測技術可極大地提高光纖傳感的靈敏度和監控長度，對輸油管道和海底光纜的安全監控、大型建筑的火災報警、海岸線或邊境安全等領域具有重大意義。

更新更新時間：2024-07-10

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