25/08/15Na eserese sayensị, nkenke bụ ihe niile. Ma ị na-esere akara ngosi fluorescence dị obere ma ọ bụ na-esochi ihe ndị dị na mbara igwe dara ada, ike igwefoto gị ịchọpụta ọkụ na-emetụta ogo nsonaazụ gị ozugbo. Otu n'ime ihe kacha dị egwu, mana a na-aghọtahiekarị ya, ihe ndị dị na nhata a bụ arụmọrụ quantum (QE).
Ntuziaka a ga-ejegharị gị site na ihe QE bụ, ihe kpatara o ji dị mkpa, otu esi akọwa nkọwa QE, yana otu o si atụnyere n'ofe ụdị mmetụta. Ọ bụrụ na ị nọ n'ahịa maka aigwefoto sayensịma ọ bụ naanị na-agbalị ime ka echiche nke akwụkwọ data igwefoto, nke a bụ maka gị.
Ọgụgụ: Tucsen ụdị igwefoto QE atụ okirikiri
(a)Aha ya bụ 6510(b)DHyana 6060BSI(c)Libra 22
Kedu ihe bụ arụmọrụ Quantum?
Ịrụ ọrụ nke Quantum bụ ohere nke foton nke ruru ihe mmetụta igwefoto ka a na-achọpụta n'ezie, na ịhapụ fotoelectron na silicon.
N'ọtụtụ ọkwa na njem foton na-aga ebe a, enwere ihe mgbochi ndị nwere ike ịmịkọrọ foton ma ọ bụ tụgharịa ha. Na mgbakwunye, ọ nweghị ihe na-egosipụta 100% n'ụzọ ogologo oge ọ bụla nke foton, gbakwunyere mgbanwe ọ bụla na ihe mejupụtara nwere ohere ịtụgharị ma ọ bụ gbasaa foton.
Ekwuru dị ka pasentị, akọwara arụmọrụ quantum dị ka:
QE (%) = (Ọnụ ọgụgụ elektrọn emepụtara / Ọnụọgụ foton merenụ) × 100
Enwere ụdị isi abụọ:
●Mpụga QE: Atụle arụmọrụ gụnyere mmetụta dị ka ntụgharị uche na mfu nnyefe.
●Ime QE: Na-atụpụta arụmọrụ ntụgharị n'ime ihe mmetụta n'onwe ya, na-eche na foton niile na-etinye obi gị dum.
QE dị elu pụtara nghọta ọkụ ka mma yana akara onyonyo siri ike karị, ọkachasị n'ọnọdụ dị obere ma ọ bụ ọnọdụ foton nwere oke.
Kedu ihe kpatara arụmọrụ Quantum ji dị mkpa na igwefoto sayensị?
Na onyonyo, ọ na-enye aka mgbe niile ijide pasentị kachasị elu nke foton na-abata anyị nwere ike, ọkachasị na ngwa na-achọ nghọta dị elu.
Agbanyeghị, sensọ arụmọrụ quantum dị elu na-adịkarị ọnụ karịa. Nke a bụ n'ihi ihe ịma aka injinia nke ịbawanye ihe njuju ka ị na-ejigide ọrụ pixel, yana kwa n'ihi usoro ọkụ azụ. Usoro a, dị ka ị ga-amụta, na-enyere aka ịrụ ọrụ kacha elu nke quantum - mana ọ na-abịa na mgbagwoju anya nrụpụta nke ukwuu.
Dịka nkọwapụta igwefoto niile, mkpa maka ịrụ ọrụ quantum ga-abụrịrị na-atụnye ya mgbe niile megide ihe ndị ọzọ maka ngwa onyonyo gị akọwapụtara. Dịka ọmụmaatụ, iwebata shutter zuru ụwa ọnụ nwere ike iweta uru maka ọtụtụ ngwa, mana enweghị ike itinye ya na ihe mmetụta BI. Ọzọkwa, ọ chọrọ mgbakwunye transistor na pikselụ. Nke a nwere ike ibelata ihe njupụta ma yabụ na arụmọrụ quantum, ọbụlagodi ma e jiri ya tụnyere ihe mmetụta FI ndị ọzọ.
Ngwa ihe atụ ebe QE nwere ike ịdị mkpa
Ngwa atụ ole na ole:
● Igwe ọkụ dị ala & ihe nlegharị anya nke ihe nlele ndu anaghị edozi
● Foto dị elu
● Ngwa ọnụọgụ chọrọ nha nha oke nkenke
QE sitere n'ụdị ihe mmetụta
Teknụzụ ihe mmetụta onyonyo dị iche iche na-egosipụta arụmọrụ quantum dị iche iche. Nke a bụ ka QE si atụnyere n'ofe ụdị sensọ:
CCD (Ngwaọrụ jikọtara ọnụ)
Onyonyo sayensị na-akwado ọdịnala maka obere mkpọtụ ha na QE dị elu, na-adịkarị n'etiti 70-90%. Ndị CCD na-eme nke ọma na ngwa dị ka mbara igwe na onyonyo ogologo oge.
CMOS (Metal-Oxide-Semiconductor na-arụkọ ọrụ)
Ozugbo ejiri QE dị ala na mkpọtụ ọgụgụ dị elu kpuchiri ya, ihe mmetụta CMOS ọgbara ọhụrụ-karịsịa atụmatụ nwere ọkụ azụ — ejidela nke ọma. Ọtụtụ ndị na-eru ugbu a ọnụ ọgụgụ QE kachasị elu karịa 80%, na-enye arụmọrụ dị mma yana ọnụego etiti ngwa ngwa yana obere ike oriri.
Nyochaa nso anyị dị eluIgwefoto CMOSụdị iji hụ otú teknụzụ a abịala, dị kaTucsen's Libra 3405M sCMOS Igwefoto, Igwefoto sayensị nwere mmetụta dị elu emebere maka ngwa ngwa dị obere ọkụ.
sCMOS (CMOS sayensị)
Klas pụrụ iche nke CMOS emebere maka onyonyo sayensị,sCMOS igwefototeknụzụ na-ejikọta QE dị elu (nke na-abụkarị 70-95%) na mkpọtụ dị ala, oke ike dị elu, na nnweta ngwa ngwa. Ọ dị mma maka eserese cell-ebi ndụ, microscopy na-agba ọsọ dị elu, yana fluorescence ọtụtụ ọwa.
Otu esi agụ usoro arụmọrụ nke Quantum
Ndị na-emepụta ihe na-ebipụtakarị usoro QE nke na-atụpụta arụmọrụ (%) n'ofe ogologo nm (nm). Ọkpụkpụ ndị a dị mkpa maka ịchọpụta ka igwefoto si arụ ọrụ n'ụdị ọpụrụiche.
Isi ihe ị ga-achọ:
●Ọnụ ọgụgụ kasị elu QE: Oke kachasị arụ ọrụ, mgbe mgbe na 500-600 nm (ọkụ na-acha akwụkwọ ndụ akwụkwọ ndụ).
●Ogologo Ogologo: Window a na-arụ ọrụ ebe QE ka dị n'elu ọnụ ụzọ bara uru (dịka,> 20%).
●Mpaghara nkwụsị: QE na-achọ ịdaba na mpaghara UV (<400 nm) na NIR (> 800 nm).
Ntụgharị asụsụ usoro a na-enyere gị aka ịkwado ike ihe mmetụta na ngwa gị, ma ị na-ese foto n'ụdị a na-ahụ anya, infrared nso, ma ọ bụ UV.
Ndabere ogologo ogologo nke arụmọrụ Quantum
Ọgụgụ: Usoro QE na-egosi ụkpụrụ ndị a na-ahụkarị maka ihe mmetụta silicon dabere na ihu na azụ
IHE: Eserese ahụ na-egosi na enwere ike ịchọpụta foton (arụmọrụ quantum, %) na ogologo oge foton maka igwefoto ihe atụ anọ. Ụdị ihe mmetụta dị iche iche na mkpuchi nwere ike ịgbanwe akụkụ ndị a nke ukwuu
Ịrụ ọrụ nke Quantum na-adabere na ogologo ebili mmiri, dịka egosiri na foto a. Ihe ka ọtụtụ n'ime ihe mmetụta igwefoto dabere na silicon na-egosipụta arụmọrụ kachasị elu ha na akụkụ a na-ahụ anya nke ụdịdị dị iche iche, nke na-adịkarị na mpaghara akwụkwọ ndụ akwụkwọ ndụ ruo odo, site na gburugburu 490nm ruo 600nm. Enwere ike gbanwee akụkụ QE site na mkpuchi ihe mmetụta na ụdị ihe dị iche iche iji nye QE kacha elu gburugburu 300nm na ultra-violet (UV), gburugburu 850nm na nso infra red (NIR), yana ọtụtụ nhọrọ n'etiti.
Igwefoto niile dabere na silicon na-egosipụta mbelata nke arụmọrụ quantum n'akụkụ 1100nm, nke foton enweghịzi ike zuru oke iji hapụ fotoelectrons. Enwere ike ịnwe oke arụmọrụ UV na sensọ nwere microlenses ma ọ bụ ugogbe windo UV, nke na-egbochi ọkụ dị mkpụmkpụ irute ihe mmetụta.
N'etiti, akụkụ QE na-adịkarịghị mma na ọbụna, kama na-agụnyekarị obere ọnụ ọnụ na ọwa mmiri nke ihe onwunwe dị iche iche na nghọta nke ihe ndị pixel mejupụtara.
N'ime ngwa chọrọ mmetụta UV ma ọ bụ NIR, n'ịtụle akụkụ arụmọrụ nke quantum nwere ike ịdị mkpa karịa, n'ihi na n'ime igwefoto ụfọdụ arụmọrụ quantum nwere ike ibu ọtụtụ ugboro karịa ndị ọzọ na njedebe dị oke egwu.
Mmetụta X-ray
Ụfọdụ ihe mmetụta igwefoto silicon nwere ike ịrụ ọrụ na akụkụ ọkụ a na-ahụ anya nke ụdịdị dị iche iche, ebe ha nwekwara ike ịchọpụta ụfọdụ ogologo oge nke X-ray. Agbanyeghị, igwefoto na-achọkarị injinia akọwapụtara iji nagide ma mmetụta nke ụzarị X na igwe eletrọnịkị igwefoto, yana ebe a na-eji oghere a na-ejikarị eme nnwale X-ray.
Igwefoto infrared
N'ikpeazụ, ihe mmetụta na-adabere ọ bụghị na silicon kama na ihe ndị ọzọ nwere ike igosipụta akụkụ QE dị iche iche. Dịka ọmụmaatụ, Igwefoto infrared InGaAs, dabere na Indium Gallium Arsenide n'ọnọdụ silicon, nwere ike ịchọpụta oke ogologo ogologo ogologo na NIR, ruo ihe dị ka gburugburu 2700nm, dabere na ụdị ihe mmetụta.
Nrụpụta nke Quantum vs. nkọwa igwefoto ndị ọzọ
Ịrụ ọrụ quantum bụ metric arụmọrụ bụ isi, mana ọ naghị arụ ọrụ iche. Nke a bụ otu o siri metụta nkọwa igwefoto ndị ọzọ dị mkpa:
QE vs. Mmetụta
Mmetụta bụ ike igwefoto ịchọpụta akara ndị dara ada. QE na-enye aka ozugbo na nghọta, mana ihe ndị ọzọ dị ka nha pikselụ, mkpọtụ ọgụgụ, na ọchịchịrị ugbu a na-ekerekwa òkè.
QE vs. Oke mgbama na mkpọtụ (SNR)
QE dị elu na-eme ka SNR dịkwuo mma site n'ịmepụta mgbaàmà ndị ọzọ (electrons) kwa photon. Mana oke mkpọtụ, n'ihi igwe eletrọnịkị na-adịghị mma ma ọ bụ ezughị oke jụrụ oyi, ka nwere ike imebi ihe onyonyo a.
QE vs. Oke oke
Ọ bụ ezie na QE na-emetụta oke ọkụ achọpụtara, oke ike na-akọwa oke dị n'etiti akara kacha na-egbuke egbuke na nke kachasị njọ igwefoto nwere ike ijikwa. Igwefoto QE dị elu nke nwere oke ike na-adịghị mma ka nwere ike iwepụta nsonaazụ dị ala na ihe nkiri dị iche iche.
Na nkenke, arụmọrụ quantum dị oke egwu, mana na-enyocha ya mgbe niile yana nkọwa nkọwa.
Kedu ihe bụ "Ezigbo" Quantum arụmọrụ?
Enweghị QE "kachasị mma" zuru ụwa ọnụ - ọ dabere na ngwa gị. Nke ahụ kwuru, ebe a bụ akara ngosi izugbe:
| Oke QE | Ọkwa arụmọrụ | Jiri Okwu |
| <40% | Dị ala | Ọ bụghị ezigbo maka ojiji sayensị |
| 40–60% | Nkezi | Ngwa sayensị ọkwa ntinye |
| 60-80% | Ọ dị mma | Kwesịrị ekwesị maka ọtụtụ ọrụ onyonyo |
| 80-95% | Magburu onwe | Onyonyo dị obere, nkenke dị elu ma ọ bụ foton nwere oke |
Ọzọkwa, tụlee ọnụ ọgụgụ kasị elu QE vs nkezi QE n'ofe spectral nso ị chọrọ.
Mmechi
Ịrụ ọrụ nke Quantum bụ otu n'ime ihe kachasị mkpa, ma a na-eleghara anya, na ịhọrọ ngwaọrụ onyonyo sayensị. Ma ị na-enyocha CCD, igwefoto sCMOS, ma ọ bụ igwefoto CMOS, ịghọta QE na-enyere gị aka:
● Buru amụma ka igwefoto gị ga-esi arụ ọrụ n'okpuru ọnọdụ ọkụ n'ezie
● Tulee ngwaahịa nke ọma karịa nzọrọ ahịa
● Dakọtara nkọwa igwefoto na ihe sayensị chọrọ
Ka teknụzụ sensọ na-aga n'ihu, igwefoto sayensị dị elu nke QE nke oge a na-enye nghọta dị ịrịba ama na mgbanwe n'ofe ngwa dị iche iche. Mana n'agbanyeghị etu ngwaike si dị elu, ịhọrọ ngwa kwesịrị ekwesị na-amalite site n'ịghọta ka arụmọrụ quantum si dabara na foto ka ukwuu.
Ajụjụ
Ịrụ ọrụ quantum dị elu ọ na-aka mma mgbe niile na igwefoto sayensị?
Ịrụ oke ọnụ ọgụgụ dị elu (QE) n'ozuzu na-eme ka ike igwefoto nwee ike ịchọpụta ọkwa dị ala nke ìhè, nke bara uru na ngwa dị ka fluorescence microscopy, mbara igwe, na onyonyo otu-molecule. Agbanyeghị, QE bụ naanị otu akụkụ nke profaịlụ arụmọrụ dabara adaba. Igwefoto QE dị elu nke nwere oke ike adịghị mma, mkpọtụ ọgụgụ dị elu, ma ọ bụ oyi ezughị ezu nwere ike ka na-eweta nsonaazụ kacha mma. Maka ịrụ ọrụ kacha mma, na-enyocha QE mgbe niile yana nchikota igodo ndị ọzọ dị ka mkpọtụ, ntakịrị omimi na nhazi ihe mmetụta.
Kedu ka esi atụle arụmọrụ quantum?
A na-atụ arụmọrụ nke Quantum site n'ịkwanye ihe mmetụta nwere ọnụ ọgụgụ photon amaara na ogologo wavele ogologo wee gụọ ọnụọgụ electrons nke ihe mmetụta ahụ mepụtara. A na-emekarị nke a site na iji isi iyi ọkụ monochromatic calibrated yana photodiode ntụaka. A na-atụpụta uru QE nke arụpụta n'ofe ogologo ogologo iji mepụta usoro QE. Nke a na-enyere aka ịchọpụta nzaghachi nlegharị anya nke ihe mmetụta, dị oke mkpa maka ijikọ igwefoto na isi iyi ọkụ ma ọ bụ oke ikuku nke ngwa gị.
Sọftụwia ma ọ bụ ihe nzacha mpụga nwere ike melite arụmọrụ quantum?
Mba. Quantum arụmọrụ bụ ihe dị n'ime, ọkwa ngwaike nke ihe mmetụta onyonyo na enweghị ike ịgbanwe ya site na ngwanrọ ma ọ bụ ngwa mpụga. Agbanyeghị, nzacha nwere ike imeziwanye ogo onyonyo n'ozuzu ya site n'ịkwalite ogo mgbaàmà na mkpọtụ (dịka ọmụmaatụ, iji ihe nzacha ikuku na ngwa fluorescence), na ngwanrọ nwere ike inye aka na mbelata mkpọtụ ma ọ bụ nhazi nhazi. Agbanyeghị, ndị a anaghị agbanwe uru QE n'onwe ya.
Tucsen Photonics Co., Ltd. Ikike niile echekwabara. Mgbe ị na-ehota ihe, biko kwenye isi iyi:www.tucsen.com
