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Siliziumdetektoren

Silicon Detectors

Silicon Detectors


Aufgrund des photovoltaischen Effekts und einem kleinen Energieabstand zwischen Valenz- und Leitungsband können Detektoren Lichtenergie in elektrischen Strom umwandeln. Licht mit einer genügend großen Energie kann ein Elektron auf dem Detektor so anregen, dass es vom Valenz- ins Leitungsband wandert. Dies resultiert in einer Ladungsansammlung und einem Stromfluss in einem externen Kreislauf. Da Licht nicht die einzige Energiequelle ist, die ein Elektron anregen kann, fließt in den Detektoren zusätzlich Strom, der nicht durch Licht erzeugt wurde. Zum Beispiel kann die Schwankung thermischer Energie leicht irrtümlicherweise für eine Lichtintensitätsschwankung gehalten werden. Es gibt eine Vielzahl dieser "nicht-Licht" Einflüsse und addiert ergeben sie das Rauschen des Detektors.

Der Quotient aus Ausgangssignal und Rauschlevel wird als Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) bezeichnet. Über das SNR kann festgestellt werden, ob das Rauschen eine bestimmte Anwendung beeinträchtigt. Obwohl Rauschen eine der Schlüsselcharakteristika der Detektoren ist, bestimmt es nicht allein die Wahl des passenden Detektors. 

verschiedene Betriebsarten:

unbiased, ohne Vorspannung: Bei diesem Betrieb wird keine externe Vorspannung an die Photodiode angelegt. Da Dunkelstrom eine Funktion der Vorspannungshöhe ist, wird der Dunkelstrom und somit das Rauschen eliminiert. Die äquivalente Rauschleistung sinkt und ermöglicht eine höhere Empfindlichkeit im unteren Wellenlängenbereich. Dies ist ideal für die Detektion schwacher Signale. Ein Nachteil ist die geringfügig niedrigere Empfindlichkeit für den oberen Wellenlängenbereich (siehe Diagramm).

biased, mit Vorspannung: Bei diesem Betrieb wird eine Spannung in Sperrrichtung an die Photodiode angelegt. Dies resultiert in einer Reihe von Vorteilen, so wird z. B. eine schnellere Anstiegszeit erreicht. Dies macht diesen Typ passend für Anwendungen im hochfrequenten Bereich. Ein Nachteil ist der Anstieg des Dunkelstroms mit der angelegten Spannung, so dass Rauschen im System entsteht.

Für #53-374 gilt: Das Gehäuse ist größer als ein überlicher BNC Anschluss. Der maximale äußere Gehäusedurchmesser ist 1,675", typischerweise ist er bei BNC 0,975".

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