По диплому требуется заменить ФЭУ на фотодиод (ну прихоть у препода такая - именно фотодиод). Условия задачи - нужно регистрировать термолюминесценцию листа растения (закрытый бокс, т.е. засветок нет). Мощность излучения 100-500 наноВт. Диапазон волн - 680-800 нм. Частоты - 0-1000 Гц. Т.к. диплом, то ни о каких хамаматсу речи не идет - ни по срокам доставки, ни по ценам. Максимум есть FDS100 от Thorlabs. Но тут все плохо - чувствительность 0.50 A/Вт при 800 нм, мощности излучения 100-500 наноВт будет соответствовать 50-250 нА, темновой ток у фотодиода - 20нА (очень много или все таки учесть, что флуктуации темнового тока будут существенно меньше и будет просто фоновая составляющая). Т.е. высокие частоты не нужны , но нужна высокая чувствительность. Что можно посоветовать по доступному датчику-фотодиоду и трансимпедансному предусилителю. В принципе вариант нагуглил. Буду пробовать адаптировать. Буду признателен за советы.


Сообщение отредактировал proxima2008 - Dec 11 2010, 16:11

Менять ФЭУ на фотодиод... Ваш начальник... прогрессист?
Сделайте некоторое подобие интегрирующей сферы, ... поставьте несколько диодов параллельно,... найдите линзочку...,
светодиод с большой площадкой...
Килогерц Вам не нужен - нет там таких частот. Ну... 1 Гц.
Вместо трансимпедансного усилителя берите интегратор - IVC102, DDC11X.

Рефлектор с фотодиодом в фокусе?

И механический модулятор с синхронным детектором - минимум на порядок точность поднимет .

Да - тут все очень плохо, особенно если учесть, что мощность интегральная.
Тут даже Хамаматсу не поможет.

Схема Ваша работать не будет как раз из-за темнового тока, его придется компенсировать.
Однако, темновой ток сильно зависит от температуры, от нее же зависит шумовой ток.
Бороться с этим можно только охлаждением и термостабилизацией.

Схему лучше делать по схеме интегратора со сбросом, как Вам Tanya советовала, темновой ток компенсировать можно простым резистором во входной цепи.
Если еще получиться повысить эффективность сбора излучения зеркалами или линзами - шанс на успех есть.

Но опыту своих коллег, скажу, лучше поставьте хороший ФЭУ.

Спасибо - придется попробовать IVC102, так барин не хочет ФЭУ (а с ФЭУ то все работает). Еще мысли вслух - а кто-нибудь имеет опыт применения в качестве предуситлителя тока фотодиода OPA129 - какую минимальную мощность излучения можно зарегистрировать и какой фотодиод можно порекоммендовать исходя из Вашего практического опыта (диапазон длинн волн - 680-800 нм) - кто что использовал и что относительно доступно.

Лучше попробуйте спросить Вашего барина, какие он знает установки для иследования хемилюминисценции на фотодиодах. Для просто посмотреть....
А если захочется спектр посмотреть... То тут уж совсем не будет хватать света...

А если захочется спектр посмотреть, сцинтиллятор, наверное, всё равно понадобится?

При чем тут сцинтиллятор? Полезно знать спектр излучения, что подсказывает какое состояние высвечивается.

Лавинный фотодиод не поможет решить задачу? В ём тоже умножение фотоэлектронов происходит, как в ФЭУ, хотя физика другая и коэффициент размножения, конечно, не такой.

Я не о пользе, она нам неведома. Я о способе. Вы как себе этот спектрометр представляете?

В простейшем случае - набор фильтров... Или монохроматор между источником и приемником... У Вас же есть Ocean optics?

Есть (у Вас отличная память!). В нём всё просто: решётка и ССD-линейка. Но для условий автора темы такому тоже будет маловато света. Есть, кажется, спектрометры, где в качестве детектора - фотоумножитель. Ни разу не видел таких, поэтому интересуюсь. Как они устроены? Полагаю, фильтров там нет - ослаблять и без того слабое излучение - непозволительная роскошь. Как тогда формируется (пространственный?) спектр, ведь ФЭУ - не линейка? Слышал, что на помощь приходят сцинтилляторы. Но, используя сцинтиллятор, и автор может решить свою проблему с применением фотодиода, нет?

Устроены они классически - две щели, между которыми - призма и решетка (не всегда) (+, иногда, фильтры)... Развертка механическая.
В Вашем - то же самое, только входная щель - световод, а выходная - элемент линейки.
Можно вместо призм и решеток поставить фильтр - у него может быть большая спектральная ширина, поэтому много квантов пролезает.
Сцинтилляторы работают только при больших энергиях детектируемых частиц - одна частица порождает много квантов света... Как ФЭУ... Почти. А видимый свет не может (по)родить несколько квантов на квант, поэтому не работает такое...

Понятно, спасибо.