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光子型探測器

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光子型探測器（ photon detector） 利用外光電效應或內光電效應製成的輻射探測器，也稱光電型探測器。探測器中的電子直接吸收光子的能量，使運動狀態發生變化而產生電信號，常用於探測紅外輻射和可見光。

簡介

利用外光電效應製成的光子型探測器是真空電子器件，如光電管、光電倍增管和紅外變像管等。這些器件都包含一個對光子敏感的光電陰極，當光子投射到光電陰極上時，光子可能被光電陰極中的電子吸收，獲得足夠大能量的電子能逸出光電陰極而成為自由的光電子。在光電管中，光電子在帶正電的陽極的作用下運動，構成光電流。光電倍增管與光電管的差別在於，在光電倍增管的光電陰極與陽極之間設置了多個電位逐級上升並能產生二次電子的電極（稱為打拿極）。從光電陰極逸出的光電子在打拿極電壓的加速下與打拿極碰撞，發生倍增效應，最後形成較大的光電流信號。因此，光電倍增管具有比光電管高得多的靈敏度。紅外變像管是一種紅外-可見圖像轉換器,它由光電陰極、陽極和一個簡單的電子光學系統組成。光電子在受到陽極加速的同時又受到電子光學系統的聚焦，當它們撞擊在與陽極相連的磷光屏上時，便發出綠色的光像信號。

評價

利用內光電效應製成的光子型探測器，是用半導體材料製成的固態電子器件，主要包括光電導探測器和光伏型探測器等。光伏型探測器通常由半導體PN結構成，其原理是利用PN結的內建電場將光生載流子掃出結區而形成信號。當探測器受到光照(輻照)、體內發生本徵光吸收時，產生兩種帶相反電荷的光生載流子（電子和空穴）。這兩種光生載流子一開始僅局限於光照區，隨後由於存在濃度梯度，其中一部分擴散到PN結區，在PN結內建電場的作用下，分別聚集到結的兩端，形成電壓信號。如PN結兩端連成一個迴路，則形成電流信號。