Здравствуйте!
Так как не являюсь специалистом в этой области, прошу вас помочь подобрать оптимальный вариант отечественного ФЭУ, который бы удовлетворял требованиям
1) работа в области 800 нм
2) возможность работы в режиме счета фотонов
3) а также возможность стробирования ФЭУ, т.е. отпирания в нужные промежутки времени
Раньше имелся ФЭУ-79, но как осуществить третий пункт не очень ясно, в его схеме не предусмотрено сетки, поэтому ищем другие варианты. Если кто-то может помочь жду ваших рекомендаций.

http://sales.hamamatsu.com/en/products/ele.../part-r636p.php

Стробирование какое надо и зачем ?

Стробирование необходимо для регистрации слабого сигнала, он идет сразу после последовательности мощных импульсов (длительности 100 нс, промежутки такие же), которые засвечивают ФЭУ.
Логичней конечно применять модуляторы, но их в наличие нет, поэтому думаем использовать стробирование самого ФЭУ. Выбираем из отечественных из-за низкой цены. А какова примерная стоимость ФЭУ по ссылке?

Пару тысяч, думаю. Стробировать в таком случае только оптикой. Сильные импульсы резко увеличивают темновой ток. Если нет оптического строба, запирать катод импульсом. Кстати, там есть и подешевле, со щелочным катодом.

Наши уж больно низкий имеют квантовый выход.

Это в каких денежных еденицах?

Вы имеете ввиду оптические модуляторы?

Т.е. подавать на сетку или следующий динод запирающее напряжение, для этого и ищем ФЭУ с сеткой. Интересно есть ли эта возможность в предложенных вами?

В долларах. Когда сюда приедет, может уже оказаться в евро.

Да, для 100 нс надо покельса ставить.

Лучше всего подавать на катод положительный импульс, так, чтобы он оказывался чуть выше уровня динода. Тогда электроны ничего почти из динода не выбьют. Но это не спасает катод от света. В современных ФЭУ обычно всякие процессы, связанные с большим током катода, заканчиваются быстро, можно отсечь уже по выходу, что не потребует всяикх импульсных генераторов, так что оптический затвор важнее.

может пригодится справочная информация
http://www.istok2.com/catalog/9/

Это будут тысячи или десятки тысяч евро. Продукция Хамаматсу стоит неоправданно дорого. Для примера смотрите ценники, которые мне прислало бельгийское представительство Хамаматсу три года назад (аттач). Там конечно ФЭУ на ближний ИК диапазон (меня такие интересовали), а не на видимый, но все-таки порядок цены впечатляющий. Не исключаю, что представительство в РФ предложит вам иные ценники, попробуйте их узнать.



Для ячейки Поккельса вам понадобится хитромудрая схема управления, особенно, если у вас времена порядка 100 нс и меньше.
В принципе сами кристаллы и драйверы недорогие (в сумме будет намного дешевле ФЭУ от Хама). Вот например Беларусы делают, есть и азиатские кристаллы/драйверы довольно дешевые.



есть у Хамаматсу ФЭУ и с сеткой.
Есть такая буржуйская фирмочка PTI (photon technologies international), они вроде как продают альтернативу TCSPC, которая основана на стробировании ФЭУ и позволяет смотреть затухание люминесценции с неплохим временным разрешением. Прикладываю их tech note, может вам будет полезен. Поищите их статьи в научных журналах, если надо будет - помогу скачать.

Как альтернативу ФЭУ, могу предложить лавинный фотодиод в режиме счета фотонов. Подавая и убирая смещение диода, вы, по идее, сможете таким образом его стробировать. Многие буржуйские ЛФД модули имеют возможность стробирования, а стоят 2-3 тысячи евро, что безусловно лучше чем голый ФЭУ от Хамаматсу за неск. тыс. евро., а квантовая эффективность у многих ЛФД выше чем у самых лучших ФЭУ.

Как и все предыдущие порекомендую хамаматсу (их и используем). Дорого но оправдано. Их решения класса установил и забыл.

Российские это на заказ (рынок ФЭУ не широк). Из-за штучности цена будет как у хамаматсу со сравнимыми параметрами.
У вас штучное изделие? Если планируете серию то можно попробовать обратиться на "ЭКРАН ФЭП", они ФЭУ изготавливали.

Еще покупали неплохие российские лавины в подмосковье (черноголовка?). Могу завтра уточнить.
По усилению перекрыли хамаматсу. Работают как в режиме счета фотонов и в режиме непрерывного потока.

Еще на электрониксе выкладывали статью с трюковым решением по определению формы коротких повторяющихся импульсов.
http://electronix.ru/forum/index.php?showt...%AC*&st=105
Пост от HEX, может пригодиться, решение изящное.

Я работаю с швейцарскими кремниевыми ЛФД idQuantique id101-50 с темновым счетом 15 имп/сек (спец. выборка). Корпус ТО5-8, на кристалле вместе с диодом собрана обслуживающая электроника, плюс одностадийный Пельтье элемент. На выходе снимаете ТТЛ импульсы. Весьма удобная штука для single molecule/blinking imaging и tcspc. По цене как Хамаматсу (может и дешевле), но по характеристикам заметно лучше.
Не могли бы вы уточнить марку российских ЛФД, которые в реж. счета фотонов работают и кто производит (честно говоря, не знал что у нас такие вообще делают)?

Уточните пожалуйста, интересует режим непрерывного потока

http://www.cpta-apd.ru/APD.html
http://www.cpta-apd.ru/RUdocAPD/CPTA%20MRS...20ru151-30.html
http://www.cpta-apd.ru/RUdoc/Photon%20counter%201.html
Сам диод это массив лавин (около 800шт). Но если делают массив, то наверное смогут и отдельные.
Темновые характеристики конечно не сравнимы с id101-50.
Брали два диода на пробу. Проверяли как приемник сигналов ЛДА для дешевых приборов (опять же если свои, то почему не попробовать).
Сходу пока не добился чего измерили, усиление точно совпадает с документацией.

Major,
спасибо!

Спасибо за советы!
Удивлен наличием отечественных лавинных диодов, а что с их ценой? (пока они так мне так и не ответили)

Странно это дело. Эти лавинные диоды вроде не в Москве выращивают, а в калужском электроламповом заводе
Более полугода назад предлагали калужские CPTA-143 2120 руб.+НДС за 1 шт, возможно сейчас цена другая

Цена была около 3тр (мб 2,5). Покупали 3-5шт.

Может ТС заинтересует вот это: http://cgi.ebay.com/4-Hamamatsu-Photomulti...=item25619e9677
хотя прямого стробирования и нет...
наткнулся случайно - мопед точно не мой

Когда я работал над диссертацией, я находил неоднократные ссылки в литературе, что разрушение катода от мощного света происходит, только если через катод протекает ток. Таким образом, если запереть катод положительным смещением, тока через него не будет, и он не разрушится. Используя это предположение мы строили системы видения в сложных метеоусловиях на ЭОП (в котором тот же катод, как и в ФЭУ), который открывался лишь на очень короткое время отрицательным смещением; всё остальное время был заперт положительным смещением. Разрушения не происходило, никакие оптические ячейки не применяли. Приборы работают, катод целый.

Это очень интересный факт. А сами производители говорят что-нибудь по этому поводу? Хотелось бы получить какую-никакую гарантию того, что это не случайность. Возможно, есть дополнительные факторы, влияющие на выживание ФЭУ на свету.

P.S. эту тему перенести бы в соответствующий раздел...

Вообще-то спалить хамамацевский ФЭУ несфокусированным на фототкатоде лучем как-то неполучилось :-). Т.е если плотность энергии недостаточна для прямого испарения фтокатода- то фирменному ФЭУ это без разницы. Советские ФЭУ промышленного производства летели скорее всего из-за плохой откачки из=за бомбардировки фотокатода ионами остаточных газов.
Я уж не говорю про отражательные фотокатоды на базе GaAs- тем даже сфокусированный лазерный луч по-барабану был.

Ага.

А производители говорят обратное? Я напрямую общался с главными конструкторами завода "Катод" в Н-ске (очень много с ними контактировал, он же был моим оппонентом...). Ничего обратного они не говорили. Дело правда было ранее 2005 г., некоторое уже позабылось... Более того, мы ваще ЭОПы никогда неподключенные от света не защищали. И объективы приборов никогда не закрывали колпачками. Выключенные - тем более. Всё работает совершенно так же. Один раз был случай, что я случайно кратковременно "светанул" работающий ЭОП. Думал, что "всё, п..ц, сжёг ЭОП" ))) Нет, он конечно некоторое время прикидывался мёртвеньким, но потом оклемался, и всё вернулось. Дня через 2..3. Я думаю, нужно поднять книжки, где это написано. Прочитать собственноручно, точнее собственноглазно ) Поверить. И успокоиться )
Я ничего другого в литературе не находил. Как-нибудь, если не забуду, попробую порыться в диссере, найти ссылки.

вот кое-что нашёл из ссылок в диссере:
Подозреваю, что источник информации для таких заявлений может скрываться по ссылкам 1 и 2 из этой статьи:
# Бутслов М.М., Степанов Б.М., Фанченко С.Д. Электронно-оптические преобразователи и их применение в научных исследованиях, М.: Наука, 1978.
# Изнар А.Н., Электронно-оптические приборы, М.: "Машиностроение", 1977.
Но точно уже не помню, да и книжек под рукой уже нет...

Может ещё чего потом найду...

Не путайте два процесса - временное повышение шума фотокатода после яркой засветки и повреждение последних динодов большим током. Первое явление безопасное, но мешает измерениям. Второе сажает эмиссию последних динодов и в итоге может снизить коэффициент усиления. Лечится ограничением тока последних динодов в соответствии с данными производителя.
ЭОПы почти все допускают засветку - у них напряжение на каналы подается через слой с высоким удельным сопротивлением, поэтому большой ток сразу вызывает падение напряжения в канале и не допускает повреждения. Однако это жрет ресурс ЭОП - он составляет сколько-то кулон через МКП.

Согласен, что аналогия ФЭУ с ЭОПом не совсем точная. У динодов своя специфика по сравнению с МКП. Однако не согласен, что засветка фотокатода - явление безопасное. По ссылке выше говорится, что фотокатод отравляется. И по моим сведениям, это навсегда.

Не согласен. Проверено на личном опыте. И как я помню из литературы. Да, МКП не боится засветки. Но фотокатод, наоборот, - боится. Ссылка на литературу выше.

Не совсем так: в простейших схемах питания ПНВ применяется гигаомный резистор, осуществляющий одновременно и функцию АРЯ: ток через МКП увеличивается, напряжение падает, ток уменьшается, и так всё приходит к балансу. А про слой с сопротивлением я нигде не встречал информации. Другое дело, что сам микроканал является распределённым сопротивлением.


Про уменьшение ресурса МКП не слышал. Дайте, пожалуйста, ссылку на литературу. Было бы интересно ознакомиться. По моим данным, наоборот, МКП работает во многих случаях с насыщением: электроны, пролетая микроканал, лавинообразно умножаются, и ближе к выходу из МКП вырывают из него вообще все возможные электроны. А ввиду недостаточной проводимости стенок микроканала, эти насыщенные места не успевают пополниться новыми электронами. Так ЭОП сам себя ограничивает в усилении. И ограничивает общий динамический диапазон всей картинки. От этого мы видим на экране "зашумлённое", "двухградационное" изображение и называем "шумовые" точки "сцинтилляциями".

Книжки уж больно древние. Время все-таки идет.

Каким Вы себе представляете механизм "отравления" фотокатода ?
Его механизм повреждения - термический. Нагрев либо током, либо светом. Светом можно повредить, либо направив на солнышко, либо посветив лазерным лучом. Током - если пустить через фотокатод микроамперный ток вместо пикоамперного, при эмиссии на маленькой площадке. Но это надо постараться.

На МКП гигаомный резистор при низкоомном напылении не спасает (хотя продлевает жизнь) - будет "выжигаться" один канал за другим - емкости электродов и проводов как раз хватит, чтобы убить несколько каналов. Разумеется, если считается, что засветка катода более - менее равномерна, можно и резистором обойтись.

Лимит жизни МКП - протекший через нее заряд. Из-за большой поверхности каналов в них находится достоточно большое количество остаточного газа, который оттуда невозможно "изъять". При каждом "срабатывании" канала атомы газа ионизируются и ионы врезаются в поверхность канала, от чего он постепенно теряет свои "умножающие" свойства. Сколько кулон на см2 являются пределом я не помню, т.к. мы всегда работали с единицами событий в секунду, поэтому износ МКП даже теоретически не предусматривался.

Вы бы ещё так же про теорию Эйнштейна написали ))
А какие Вы назовёте более современные книжки на ту же тематику физических процессов в ЭОПах?
Да и что с тех пор изменилось? Ну появились ФК с ОЭС. Ну сетка перед МКП... Ну и всё...

Ну примерно так же, как Вы описываете деградацию МКП:То же самое, только ионы врезаются в поверхность фотокатода. А там, видимо, химическая реакция происходит с материалом фотокатода. Хотя, конечно, я не химик и не технолог производства ЭОПов. Заявлять не могу. Я просто их "пользователь" и исследователь их внешних потребительских свойств.

Не могу в это поверить. По-вашему, важен градиент температуры или абсолютные значения температуры? Если первое, то фотокатод нанесён на стекло тонким слоем. Если какая-то часть фотокатода нагреется, она очень быстро передаст тепло стеклу. Стекло как радиатор. Так что градиент будет минимальным. А если второе - то фотокатод должен был разрушиться даже просто при хранении при температуре чуть выше комнатной. Ток пропустить через фотокатод такой, чтобы вызвать нагрев - тоже нереально. Там наноамперы всё же. И ограничивается всё достаточно большим поверхностным сопротивлением фотокатода. Больше никак не потечёт. Мощность, способную нагреть, - не получить. Особенно учитывая, что стекло как радиатор.

Вы под низкоомным напылением что понимаете? Вход и выход микроканала? Куда подключаются электроды? Ну а равномерная засветка никому не интересна - не ФЭУ всё ж. Тут разрешение требуется. Пиксели.

А Вы не могли бы подробно описать, что Вы понимаете под "срабатыванием канала"? Сам процесс, что происходит.
Ну вот вообще такую информацию о деградации МКП встречаю от Вас в первый раз. И о разрушении ФК температурой. Ранее ни в литературе, ни в разговорах ни с одним коллегой, ни с сотрудниками ЗАО "Катод" я такой информации не встречал... Да и по опыту использования - у нас ЭОПы не ухудшали свои характеристики, да и в ПНВ они исправно работают, и про ограниченный ресурс я особо не встречал ничего. Я не утверждаю, что Вы неправы. Но всё же, ткните, пожалуйста, на литературу, где можно про это почитать. А то получается пока крайне голословно.

Вообще-то технология фотокатодов изменилась кардинально, да и сами МКП несколько по другим технологиям делают.

Вы себе представляете вероятность иона "поймать" фотоэлектрон между фотокатодом и МКП ? Там длина свободного пробега 10 - 100 метров. Разница потенциалов весьма при этом не велика. И если теоретически можно придумать механизм повреждения AsGa фотокатода, щелочному такие ионы - как слону дробина. Кстати, на вакуумные фотоэлементы, которые существовали до ФЭУ, напрмер, в киноаппаратах, подавалась очень приличная световая мощность, чтобы получить приемлемый шум. Что-то никто не слышал про их быструю деградацию.
Возможно, у Вас речь идет про МКП без ионобарьерной пленки на входе ? Тогда вылетающие из каналов ионы, действительно могут воздействовать на фотокатод.

Перед ЭОП обычно стоит объектив, поэтому направление его на солнышко вызывает именно термический прожог (причем почти мгновенно) катода. Лазера часто достаточно и без объектива, поскольку поглощение света в активном слое катода сильное, а теплопроводность - плохая.

Разогрев "точек" током тоже обычное явление - помимо нагрева светом, каждый вылетевший фотоэлектрон оставляет в очень тонком слое работу выхода, что приводит к сильному локальному разогреву. Этот разогрев приводит к увеличенной вероятности выхода фотоэлектрона в данной точке - возникает положительная связь и идет разогрев до момента потери эмисси фотокатода.

Мне доводилось эксплуатировать МКП в режиме ВЭУ вообще без фотокатода. При "больших" токах имеет место заметная деградация каналов.

Литературу сейчас уже не найду - мы занимались МКП в середине 90х годов, потом появление охлаждаемых ПЗС матриц позволило без них обходиться. Тогда работали с "Геофизикой" и Hamamatsu, у последней брали сборки для ВЭУ. Для пластин был такой параметр, как ресурс в Кл/см2. Мы пользовали двухпластинчатые шевронные сборки в режиме насыщения с усилением порядка 10e6. При сильной засветке через вторую пластину мог идти вполне приличный ток, которого вполне возможно, никогда не бывает в обычном ЭОПе.

не могу с Вами спорить. Т.к. не являюсь специалистом в производстве ЭОПов. Только в использовании как готовых компонентов. Но Ваши утверждения интересно было бы показать, допустим, сотрудникам ЗАО "Катод" (Н-ск) и интересно было бы посмотреть их реакцию, их ответы. Когда я с ними работал как с оппонентами, от них такого ничего не слышал. Более того, в моём диссере упоминается моя точка зрения, и они читали этот диссер и ничего не опровергли даже устно.