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动态光散射纳米粒度仪的核心器件——光电探测器

发布时间: 2022-07-21  点击次数: 57次
  动态光散射纳米粒度仪是采用的动态光散射的原理,简单来说是通过测量纳米颗粒的布朗运动导致的颗粒散射光的波动来实现粒径的检测。基本原理是:小颗粒的布朗运动速度快使得散射光波动快;大颗粒的布朗运动速度慢导致散射光波动慢。光电探测器接收到散射光的波动信号,然后将信号输送到仪器内的相关器进行数据处理,然后而得到各项测试结果。仪器的两大核心技术是:
 
  1、准确检测并记录其微弱且快速变化的动态散射光信号。
 
  2、根据动态散射光信号,经过复杂的数学模型分析计算后准确的解析出相关的粒度数据。
 
  动态光散射纳米粒度仪的核心器件——光电探测器:
 
  目前纳米粒度仪主流的使用的探测器有两种:一是PMT光电倍增管,二是雪崩光电探测器APD。PMT光电倍增管它是一种真空光电器件(真空管)。它的工作原理是建立在光电效应(光电发射)、二次电子发射、电子光学理论基础上的。PMT光电倍增管已经面世多年,其生产工艺及应用技术已经非常成熟稳定,但是已经很难再有更上一层楼的技术进步。它要的优点就是技术成熟,不足之处在于灵敏度稍低和背景电噪声不稳定。
 
  利用载流子的雪崩倍增效应来放大光电信号以提高检测的灵敏度。具备单光子探测能力,与已经广泛使用的光电倍增管(PMT)相比,APD具有全固态结构,量子效率高的特点,并可以在高增益下保持良好的信噪比。由于APD是工作在盖革模式下,单个门控周期得到的是0和1组成的数字矩阵,对微弱光子信号的长时间积分不会引入热噪声,加之其信号的传输不需要经过模数和数模转换减少了随机噪声等误差源。

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