Si fotodiody a detektory
Křemíkové fotodiody jsou polovodičové detektory záření, které generují proud nebo napětí pokud na P-N přechod v polovodiči dopadne záření. Typické vlastnosti těchto prvků jsou vynikající linearita, nízký vnitřní šum, širokou spektrální odezvu a dlouhou životnost.
Fotodiody mohou být rozděleny podle funkce a typu konstrukce následujícím způsobem:
Přehled fotodiod podle funkce a typu konstrukce
- Si fotodiody
Prvky s vysokou citlivostí a nízkým temným proudem navržené pro přesnou fotometrii. - Si PIN fotodiody
Široké pásmo spolu s nízkým předpětím z nich činí ideální prvky pro vysokorychlostní fotometrii, např. v optických komunikacích. - Si fotodiodové řady
Křemíkové fotodiodové řady jsou složené j jednotlivých elementů – fotodiod v lineárním nebo maticovém uspořádání. - Si fotodiody s předzesilovačem/chlazením
Fotodiody s integrovaným předzesilovačem s nízkým šumem. - Si lavinové fotodiody (APD)
Křemíková lavinové fotodiody mají vnitřní zisk, rychlou odezvu a vysokou citlivost od UV až do blízké IR oblasti. - APD moduly
APD moduly se skládají z APD, zesilovače s nízkým šumem a integrovaným napájecím zdrojem v kompaktním provedení. - MPPC (Multi-Pixel Photon Counter)
MPPC - nový typ detektoru pro čítání fotonů (photon counting). - X-ray fotodiody
Prvky určené pro ionizující záření a částice s vysokou energií. - Dvoubarevné detektory
Tyto senzory mají širokou spektrální odezvu od UV až po NIR oblast. - Křemíkové fotodiody mohou být zkombinovány buď v rámci jednoho čipu nebo jako hybrid s vyhodnocovací elektronikou do Photo IC senzorů nebo do MOST prvků pro optické komunikace.
Si fotodiody
Fotodioda je polovodičový prvek, který generuje proud nebo napětí, pokud na něj dopadne světelné záření. Tyto prvky nemají žádný vnitřní zisk, ale jsou schopny operovat na mnohem vyšších úrovních intenzity než ostatní typy detektorů. SI fotodiody firmy Hamamatsu mají nízkou kapacitanci a temný proud, což snižuje šum a zvyšuje rychlost.
Si fotodiody jsou vhodné pro přesnou fotometrii, což je předurčuje jako ideální detektory pro medicínské a analytické přístroje, průmyslové měřící systémy a další aplikace.
Detailní informace na stránkách dodavatele
Si PIN fotodiody
Si PIN fotodiody mají nízkou kapacitanci, což z nich činí ideální detektory pro vysokorychlostní fotometrii (např. v optických komunikacích). Ve spojení s vysokorychlostním předzesilovačem mají díky nízké kapacitanci mají vysokou rychlost odezvy v širokém pásmu a nízký šum. V nabídce je několik typů např. s čočkou nebo vylepšenou citlivostí v UV.
Detailní informace na stránkách dodavatele
Si fotodiodové řady
SI fotodiodové řady jsou složené z jednotlivých fotodiodových elementů v lineárním nebo maticovém uspořádání.
Fotodiodové řady se používají v celé řadě aplikací jako jsou detekce polohy laserového svazku, měření barev nebo spektrometrie.
Detailní informace na stránkách dodavatele
Si fotodiody s předzesilovačem/chlazením
Si fotodiody mohou být vyrobeny s integrovaným předzesilovačem. Tyto prvky jsou pak vysoce odolné vůči externím šumům a jsou vhodné kompaktní návrhy obvodů. V nabídce jsou také typy s vestavěným termoelektrickým chlazením, které snižuje temný proud a další vlastnosti.
Tyto prvky jsou vhodné široký rozsah aplikací zahrnující detekci slabých signálů jako jsou analytické nástroje pro Nox detekci a přesná měření.
Detailní informace na stránkách dodavatele
Si lavinové fotodiody (APD)
Si lavinové fotodiody mají vnitřní zisk, rychlou odezvu, nízký temný proud a vysokou citlivost od UV až do blízké IR oblasti. Hamamatsu nabízí Si APD s průměrem aktivní oblasti od 0,2 do 5 mm. Využití APD zahrnují optickou vláknovou komunikaci, lowligh-level detekci, vysokorychlostní čtečky čárových kódů, laserové radary a biomedicínské přístroje.
V aplikacích s nízkou úrovní signálu s přítomností silného magnetického pole jsou lavinové fotodiody často jedinou volbou. Hamamatsu Photonics vyvinulo speciální fotodiody pro LHC – CMS experiment v Cernu, které byly schopny pracovat za přítomnosti vysoké radiace vnikající při srážkách během 10 let provozu LHC.
Detailní informace na stránkách dodavatele
APD moduly
Kromě velké nabídky APD (lavinových fotodiod), Hamamatsu nabízí také několik typů Si APD modulů, umožňující provoz těchto detektorů připojením jednoduchého DC zdroje. Moduly mají zabudovaný teplotní snímač a jsou schopny udržovat konstantní teplotu a tím i zisk fotodiody.
Detailní informace na stránkách dodavatele
MPPC (Multi-Pixel Photon Counter)
MPPC je novým typem detektoru pro čítání fotonů (photon counting) vytvořeného z několika APD (avalanche) fotodiod operujících v Geiger módu.
MCCP je vynikající polovodičový prvek sloužící jako čítač fotonů (photon counting) jehož výhodou je nízké provozní napětí a nízká citlivost vůči magnetickému poli.
Detailní informace na stránkách dodavatele
X-ray fotodiody
Hamamatsu nabízí širokou řadu Si fotodiod vhodných pro přímou detekci měkkého X-ray záření, nebo pokud jsou použity s vhodnými scintilačními krystaly pro detekci vysokoenergetického X-ray záření. Vhodné využití je např. v systémech pro inspekci, bezpečnost nebo lékařství.
Detailní informace na stránkách dodavatele
Dvoubarevné detektory
Dvoubarevný detektor (Two-color Detector) je tvořen Si fotodiodou předsazenou před PbS detektor, PbSe detektor nebo InGaAs PIN fotodiodu. SI fotodioda je navržena tak aby propouštěla IR záření. Tato kombinace dvou detektorů dosáhneme širší spektrum detekovaného záření v rámci jednoho prvku. Termoelektricky chlazené typy udržují během provozu konstantní teplotu, což umožňuje dosáhnout lepšího poměru signál/šum během měření.
Typické aplikace pro dvoubarevné detektory
- spektrometry
- pyrometry
- detektory ohně
Kontakty
Ing.Martin Klečka
Ing.Aleš Jandík