成果名稱

時間相關(guān)拉曼-熒光光譜儀關(guān)鍵部件--時間相關(guān)光子計數(shù)探測器

單位名稱

北京師范大學(xué)

聯(lián)系人

韓德俊

聯(lián)系郵箱

djhan@bnu.edu.cn

成果成熟度

□正在研發(fā) √已有樣機 □通過小試 □通過中試 ? ?□可以量產(chǎn)

合作方式

√技術(shù)轉(zhuǎn)讓 □技術(shù)入股 □合作開發(fā)?? □其他

成果簡介：
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? ? ?本項目研究了基于獨創(chuàng)的外延層體電阻淬滅硅光電倍增器（SiPM）的時間相關(guān)光子計數(shù)探測器技術(shù)，驗證以這種探測器為關(guān)鍵部件的一種新的光譜儀--時間相關(guān)拉曼-熒光譜儀的可行性和先進性。
? ? ?采用我們獨創(chuàng)的外延層體電阻淬滅SiPM作為光子計數(shù)探測器，能夠在較寬光強范圍內(nèi)對光脈沖進行光子計數(shù)測量，其時間分辨率高于CCD（包括ICCD）或光電倍增管（PMT）。
? ? ?采用我們提出基于SiPM的時間相關(guān)光子計數(shù)（TCPC）法，既能測量一個脈沖僅包含一個光子的情況，也能測量一個脈沖包含多個光子的情況。能夠克服一般時間相關(guān)單光子計數(shù)（TCSPC）法測量效率較低、測量速度較慢的問題。
? ? ?研制出基于條形SiPM的時間相關(guān)光子計數(shù)探測器（TCPC）樣機。其時間分辨率優(yōu)于100皮秒，暗計數(shù)率低于200kHz,峰值探測效率大于15%。驗證該新型光譜儀能夠克服一般拉曼光譜儀存在熒光背底干擾以及一般熒光光譜儀不能測量熒光壽命的問題。

應(yīng)用前景：
? ? ?一臺以本項目研制的探測器為關(guān)鍵部件的低成本時間相關(guān)拉曼-熒光光譜儀的功能和應(yīng)用范圍好于或相當(dāng)于現(xiàn)有拉曼光譜儀、熒光光譜儀以及熒光壽命測量儀三臺儀器之和，而其制造成本只與這三種儀器中的一種相當(dāng)。并且，能夠克服一般拉曼光譜儀存在熒光背底或高溫樣品存在熱輻射干擾以及一般熒光光譜儀不能測量熒光壽命的問題。預(yù)期在環(huán)境監(jiān)測、食品安全及公共安全等領(lǐng)域，乃至單分子光譜、激光測距以及飛行時間（TOF）測量等方面都將有重要的應(yīng)用。

知識產(chǎn)權(quán)及項目獲獎情況：
? ? ?開發(fā)研制出時間相關(guān)光子計數(shù)探測器（TCPC）樣機，由條形SiPM探測器和前置放大器組成的探頭，以及給SiPM和前放供電的電源組成。
? ? ?韓德俊、王慎遠、苗泉龍，“拉曼散射光譜的測量裝置及拉曼散射光譜儀”，專利申請?zhí)枺?01510394150.X，申請日：2015年7月7日。