[发明专利]大面积红外单光子探测器有效
| 申请号： | 202111264205.7 | 申请日： | 2021-10-27 |
| 公开（公告）号： | CN113990733B | 公开（公告）日： | 2023-02-24 |
| 发明（设计）人： | 钱森;王志刚 | 申请（专利权）人： | 中国科学院高能物理研究所 |
| 主分类号： | H01J43/08 | 分类号： | H01J43/08;H01J43/10;H01J43/24;H01J43/28;G01J11/00 |
| 代理公司： | 北京律智知识产权代理有限公司 11438 | 代理人： | 袁礼君;孙宝海 |
| 地址： | 100049 北*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 大面积 红外 光子 探测器 | ||
1.一种大面积红外单光子探测器，其特征在于，包括：
光子探测阴极，所述光子探测阴极的面积大于预设面积阈值；
收集从所述光子探测阴极放出的光电子的电子探测器；以及
容纳所述光子探测阴极以及所述电子探测器的真空容器，所述真空容器的壳体为透光材料；
其中，所述光子探测阴极包括涂覆在所述真空容器的壳体的表面的薄膜材料和附着在所述真空容器的壳体的内表面的光阴极层，所述薄膜材料用于将红外光转换为可见光，所述光阴极层用于使所述薄膜材料转换得到的可见光基于光电效应产生光电子，以对红外单光子进行探测。
2.根据权利要求1所述的红外单光子探测器，其特征在于，所述薄膜材料附着在所述真空容器的壳体的外表面。
3.根据权利要求1所述的红外单光子探测器，其特征在于，所述薄膜材料附着在所述真空容器的壳体的内表面，所述薄膜材料位于所述真空容器的壳体与所述光阴极层之间。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的红外单光子探测器，其特征在于，所述薄膜材料为掺杂钕和铒的上转换材料的薄膜。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的红外单光子探测器，其特征在于，所述薄膜材料为基于纳米技术的上转换材料的薄膜。
6.根据权利要求5所述的红外单光子探测器，其特征在于，所述基于纳米技术的上转换材料为基于量子点技术的材料的薄膜。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的红外单光子探测器，其特征在于，所述薄膜材料为基于纳米技术、并掺杂钕和铒的上转换材料薄膜。
8.根据权利要求1所述的红外单光子探测器，其特征在于，所述电子探测器包括阳极或阳极阵列，其中，所述阳极为单片阳极，所述阳极阵列为阵列排列的具有位置分辨的阳极结构。
9.根据权利要求8所述的红外单光子探测器，其特征在于，所述电子探测器还包括倍增极，所述倍增极用于入射所述光阴极层产生的光电子后进行倍增获得多个次级电子，以实现电子倍增。
10.根据权利要求9所述的红外单光子探测器，其特征在于，所述倍增极为打拿极、微通道板中的一种，或为打拿极与微通道板组合而成的组合结构。
11.根据权利要求9所述的红外单光子探测器，其特征在于，所述倍增极为电子倍增器、微通道板中的一种，或为电子倍增器与微通道板组合而成的组合结构。
12.根据权利要求9所述的红外单光子探测器，其特征在于，所述光子探测阴极、多个所述倍增极及所述阳极或阳极阵列在所述真空容器中依次布置。
13.根据权利要求1所述的红外单光子探测器，其特征在于，所述电子探测器为对光电子敏感的半导体器件。
14.根据权利要求1所述的红外单光子探测器，其特征在于，还包括与所述电子探测器相连接的信号引出电极，用于将电子探测信号从所述真空容器中导出。
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