單光子計(jì)數(shù)試驗(yàn)-資料下載頁(yè)
2025-06-24 14:47本頁(yè)面
【正文】 8），其斜率最小值對(duì)應(yīng)的V就是最佳甄別電平Vh，在高于最佳甄別電平Vh的曲線斜率最大處的電平Vh后的一段為單光子峰。四 實(shí)驗(yàn)裝置 光源 用高亮度綠LED作為光源，配以電壓控制電路，從而可以改變?nèi)肷涔夤β?。為提高入射光的單色性，在光源的出口處加有干涉濾光片。 接收器接收器采用CR110光電倍增管作為接收器。實(shí)驗(yàn)時(shí)如果打開制冷裝置，降低光電倍增管的工作溫度（最低可以達(dá)到—25℃），可以使倍增管的暗計(jì)數(shù)得到大幅度的降低。下圖為CR110光電倍增管的光譜響應(yīng)曲線。 光路 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的光路如圖13所示：圖13 單光子計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)光路 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，光闌筒的使用是為了減小雜散光和背景計(jì)數(shù)對(duì)計(jì)數(shù)的影響。它是由三片光闌組成，在筒的另外具有用來和減光片組固定的螺紋接口，實(shí)驗(yàn)者可以根據(jù)需要放置減光片。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具備了3個(gè)減光片和一塊干涉濾光片，其具體參數(shù)標(biāo)示于各元件的外殼上，實(shí)驗(yàn)者可以很方便的選用。 為了標(biāo)定入射到光電倍增管上功率PO，本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)先用光功率指示器測(cè)量出入射到光的入射功率Pi，并按照下式計(jì)算P0,P0=T1T2TiPi（Ω1/Ω2）， Ti（i=1，2，3......）——減光片的透過率式中Ω1為功率指示計(jì)接收面積相對(duì)于光源中心所張的立體角。Ω2為光電倍增管的光闌面積相對(duì)于光源中心的立體角。Ω1=πr12/S12 r1= 光程1=S1=360mmΩ2=πr22/S22 r2= 光程2=S2=（337Sx）mmΩ1/Ω2=(πr12/S12)（πr22/S22）這個(gè)公式計(jì)算的入射到光電倍增管上的光功率P0就是實(shí)驗(yàn)中所射入到光電倍增管上的入射光功率。五 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟測(cè)定光最倍增管輸出脈沖幅度分布的微分曲線： 把單光子計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)量方式設(shè)定為微分測(cè)量，調(diào)節(jié)入射功率，使其為1015W。設(shè)定微分時(shí)間為1秒，取不同的閾值電壓，測(cè)量記數(shù)強(qiáng)度。記下所顯示的單光子的數(shù)據(jù)，并畫出它的微分曲線。橫坐標(biāo)為光子計(jì)數(shù)率R，縱坐標(biāo)為輸入電平值V。測(cè)定光電倍增管輸出脈沖高度分布的積分曲線：把單光子計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)量方式設(shè)定為積分測(cè)量，調(diào)節(jié)光源功率，使其為1015W。設(shè)定微分時(shí)間為1秒，取不同的閾值電壓，測(cè)量記數(shù)強(qiáng)度。記下所顯示的單光子的數(shù)據(jù)，并畫出它的積分曲線。橫坐標(biāo)為脈沖計(jì)數(shù)率R，縱坐標(biāo)為脈沖幅度V。測(cè)量暗計(jì)數(shù)Rd，光計(jì)數(shù)率Rp隨光電倍增管工作溫度的關(guān)系曲線，研究工作溫度的關(guān)系曲線，研究工作溫度對(duì)暗計(jì)數(shù)率和光計(jì)數(shù)率的影響?！?把單光子計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)量方式設(shè)定為積分測(cè)量，調(diào)節(jié)入射功率，使其為1015W，積分時(shí)間為1秒。打開制冷開關(guān)，設(shè)定制冷溫度為20后開始制冷。記錄溫度指示器的讀數(shù)T，與其相應(yīng)的暗計(jì)數(shù)Rd和加光信號(hào)時(shí)的光計(jì)數(shù)率Rp，直至T趨于穩(wěn)定。畫出Rd－T和Rp－T曲線。有興趣的實(shí)驗(yàn)者可以通過更換減光片，把入射功率變成1014－1017等，再進(jìn)行以上三組實(shí)驗(yàn)，比對(duì)試驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)，得出自己的結(jié)論。平臺(tái)區(qū)的測(cè)量把單光子計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)量方式設(shè)定為積分測(cè)量，調(diào)節(jié)入射功率，使其為1015W，積分時(shí)間為1秒，高壓為0V，下甄值調(diào)節(jié)在噪聲脈沖和光子脈沖幅度分布的中間位置，逐步增加高壓（當(dāng)增加到1000V時(shí)最好不要再往上加壓），做出計(jì)數(shù)值與高壓的關(guān)系曲線，找出倍增管的平臺(tái)區(qū)。10
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