Гибридные детекторы с TCSPC платами от Becker&Hickl с временным разрешением менее 20 пс

Исследования показали, что гибридные детекторы и ФЭУ c МКП обладают временным разрешением на уровне менее 20 пс (полуширина аппартной функции) при работе с новой TCSPC платой SPC-150NX от Becker&Hickl.

Для тестовых измерений использовался лазер Toptica FemtoFErb с шириной импульса 100 фс. Постановка эксперимента: лазерный пучок проходит через систему нейтральных светофильтров и падает на фотокатоды детекторов HPM-100-06 и HPM-100-07 от компании Becker&Hickl (на основе гибридных фотоумножителей R10467-06 и -07 от Hamamatsu) и ФЭУ c МКП R3809U-50 от Hamamatsu. Полуширина зарегистрированных аппаратных функций указанных детекторов составляет примерно 20 пс, что намного меньше, чем полуширина функции отклика, измеренная для них ранее. Улучшение характеристик связано с широкой шириной полосы пропускания дискриминатора и низким джиттером синхронизирующей электроники модулей SPC-150NX.

Рис.: Слева направо: аппаратная функция детекторов HPM-100-06, HPM-100-07, R3809U. Отклик на воздействие импульса шириной 100 фс, зарегистрирован с помощью SPC-150NX TCSPC. Шкалы: 100 пс/дел, 405 фс / врем. канал.

Ранее подобное разрешение по времени наблюдалось только при использовании сверхпроводниковых NbN детекторов и, в некоторых случаях, для ФЭУ-МКП, работающих при максимальном напряжении и значении порога дискриминатора (CFD), при котором регистрируется только незначительная часть световых импульсов. Однако, NbN детекторы обладают довольно маленькой активной областью, а ФЭУ-МКП, работающие с высоким порогом дискриминатора, обладают низкой эффективностью и ограниченной скоростью счета фотонов.

При проведении измерений с TCSPC платой SPC-150NX, описанных выше, свет распространился на площади около 5 мм² для гибридных детекторов и 50 мм² для ФЭУ-МПК. ФЭУ-МПК работало при 3000 В (88% от максимума), и при значении порога дискриминатора, который подавляет не более 50% световых импульсов. Максимальная скорость счета при данных условиях составляет несколько МГц. Для HPM детекторов порог дискриминатора был выбран таким образом, чтобы не блокировать световые импульсы вообще.

Таким образом, представленная комбинация детектор/ SPC плата обеспечивает наилучшее сочетание временного разрешения, активной области и чувствительности.

С полным ассортиментом детекторов для счета фотонов от компании Becker&Hickl можно ознакомиться по ссылкам:

Электроника для счета фотонов от Becker&Hickl

Детекторы для счета фотонов на основе ФЭУ

TCSPC платы счета фотонов

Для получения технических консультаций, а также по вопросам приобретения детекторов для счета фотонов от компании Becker&Hickl обращайтесь к представителям компании АЗИМУТ ФОТОНИКС.