成果名稱

時(shí)間相關(guān)拉曼-熒光光譜儀關(guān)鍵部件--時(shí)間相關(guān)光子計(jì)數(shù)探測(cè)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(jī) □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(xiàng)目研究了基于獨(dú)創(chuàng)的外延層體電阻淬滅硅光電倍增器（SiPM）的時(shí)間相關(guān)光子計(jì)數(shù)探測(cè)器技術(shù)，驗(yàn)證以這種探測(cè)器為關(guān)鍵部件的一種新的光譜儀--時(shí)間相關(guān)拉曼-熒光譜儀的可行性和先進(jìn)性。
? ? ?采用我們獨(dú)創(chuàng)的外延層體電阻淬滅SiPM作為光子計(jì)數(shù)探測(cè)器，能夠在較寬光強(qiáng)范圍內(nèi)對(duì)光脈沖進(jìn)行光子計(jì)數(shù)測(cè)量，其時(shí)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(shí)間相關(guān)光子計(jì)數(shù)（TCPC）法，既能測(cè)量一個(gè)脈沖僅包含一個(gè)光子的情況，也能測(cè)量一個(gè)脈沖包含多個(gè)光子的情況。能夠克服一般時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)（TCSPC）法測(cè)量效率較低、測(cè)量速度較慢的問題。
? ? ?研制出基于條形SiPM的時(shí)間相關(guān)光子計(jì)數(shù)探測(cè)器（TCPC）樣機(jī)。其時(shí)間分辨率優(yōu)于100皮秒，暗計(jì)數(shù)率低于200kHz,峰值探測(cè)效率大于15%。驗(yàn)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(cè)量熒光壽命的問題。

應(yīng)用前景：
? ? ?一臺(tái)以本項(xiàng)目研制的探測(cè)器為關(guān)鍵部件的低成本時(shí)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(cè)量儀三臺(tái)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(cè)量熒光壽命的問題。預(yù)期在環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品安全及公共安全等領(lǐng)域，乃至單分子光譜、激光測(cè)距以及飛行時(shí)間（TOF）測(cè)量等方面都將有重要的應(yīng)用。

知識(shí)產(chǎn)權(quán)及項(xiàng)目獲獎(jiǎng)情況：
? ? ?開發(fā)研制出時(shí)間相關(guān)光子計(jì)數(shù)探測(cè)器（TCPC）樣機(jī)，由條形SiPM探測(cè)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(yuǎn)、苗泉龍，“拉曼散射光譜的測(cè)量裝置及拉曼散射光譜儀”，專利申請(qǐng)?zhí)枺?01510394150.X，申請(qǐng)日：2015年7月7日。