探测器选择指导

以下是选择探测器的简单说明：

1.确定应用的要求。需要考虑的一些参数是：

光功率水平

入射光波长范围

探测器放大器的电带宽

应用的机械要求，如：仪器的尺寸(是否需要小型探测器?);仪器的功耗(是否要求低功耗?);以及仪器的工作温度范围(是否需要冷却?)

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2.一旦根据应用缩小了探测器场，计算应用条件下的信噪比。信噪比与光功率的关系图(图9)便于比较探测器。

3.通过测量应用程序本身的信噪比来确认计算结果。虽然这个过程似乎很明显，但在实践中它经常被省略。这会导致探测器选择不当。

图1：光电倍增管、APD和光电二极管的信噪比与光功率的关系

一般来说，PMT在紫外到近红外波长范围内的极低光照条件下表现良好。它非常适合用于荧光光谱，如免疫测定、用于检测氮氧化物的化学发光和用于医学成像的伽马相机。

SiPM基本上位于PMT和APD之间，在涉及紫外至可见光波长范围内低光照水平的应用中表现良好。例子包括流式细胞术和DNA测序等应用中的荧光测量，以及高能物理实验和正电子发射断层扫描(PET)中的闪烁测量。

APD在涉及低光照水平和近红外高带宽应用的应用中表现良好。例如工业条形码扫描、激光测距和粒子计数器。

光电二极管更适合在紫外到近红外范围内的低到中等光照水平的应用。这些应用包括光功率计、光学烟雾探测器和光学吸收测量，如高效液相色谱法。

探测器系统的最终测试是它在特定应用中的信噪比性能。这不是探测器应该接受的唯一测试。例如，在特定的IR应用中，APD可能具有良好的信噪比，但其较大的温度系数可能使其难以使用。因此，尽管光电二极管的信噪比较低，但设计者可能更喜欢它的稳定性。

比决定使用哪种类型的探测器更重要的是为特定应用选择合适的探测器。为此，设计者必须无偏见地选择探测器，并选择好的。

审核编辑 黄宇