无光照热电子噪声脉冲鉴别单光子计数器

摘要

一种无光照热电子噪声脉冲鉴别单光子计数器，暗盒内设光电探测器、光快门，暗盒外设放大器、鉴别器、脉冲整形器、计数器、嵌入式系统、阶梯信号发生器及计算机，且相互电连接；使用时先闭合光快门，光电探测器热电子噪声脉冲信号经阶梯信号发生器和鉴别器扫描热电子噪声脉冲能谱，结合计算机关闭快门时测得的热电子噪声脉冲能谱曲线，由嵌入式系统设置输出下阈值电压至鉴别器基准电压端，测量时滤去较低幅度的热电子噪声脉冲，通过较高幅度的光电子脉冲并输入计数器，实现高信噪比和超低噪声测量光强强度；克服了传统单光子计数器的灵敏度低、噪声高，光强测量稳定性差等缺陷；适合于各种光电传感器的单光子计数器及光散射等极微弱光信号的测量。

主权项

一种无光照热电子噪声脉冲鉴别单光子计数器，其特征在于暗盒(1)内主要设有光快门(2)和光电探测器(3)，暗盒(1)外依次设放大器(4)、鉴别器(5)、脉冲整形器(7)、计数器(8)、嵌入式系统(9)、阶梯信号发生器(6)及计算机(10)，它们相互电连接；所述暗盒(1)内光快门(2)和光电探测器(3)之间还设置一通光孔(1‑1)和光阑(1‑2)，且通光孔(1‑1)依次贯穿光快门(2)叶片、光阑(1‑2)至光电探测器(3)，使用时，先闭合暗盒(1)内的光快门(2)，无光通过通光孔(1‑1)、光快门(2)和光阑(1‑2)，无光照射在光电探测器(3)上，阶梯信号发生器(6)输出阶梯信号至鉴别器(5)基准电压端，扫描光电探测器(3)热电子噪声脉冲能谱，实测系统噪声谱参数，同时，计算机(10)在其关闭光快门(2)时测得的热电子噪声脉冲高度分布曲线并进行数字阈值设置，由实测的热电子噪声脉冲能谱曲线确定阈值电压大小为V下＝V柺+V漂，嵌入式系统(9)控制输出下阈值电压，此下阈值电压输入到鉴别器(5)基准电压端，再由放大器(4)处理的光电脉冲信号和热电子噪声脉冲经鉴别器(5)、脉冲整形器(7)滤去低于下阈值电压中的热电子噪声脉冲，而光电子脉冲信号通过鉴别器(5)输入到计数器(8)，实现高信噪比的超高灵敏度和超低噪声测量光强强度。