一、一种单光子探测器量子效率的自绝对标定方法（论文文献综述）
张钊,屈炜,万志[1]（2021）在《紫外-短波红外航天遥感探测器光电性能测试装置的研制和标定》文中认为为解决紫外-短波红外探测器光电性能测试和评价问题,研制了一套探测器的光谱响应、时间响应和偏压响应测试装置,为紫外-短波红外探测器的光谱响应和光电特性参量测试提供测试装置和评价依据,以便评价其综合性能指标是否满足设计和使用要求。介绍了测试装置的研制和标定过程,该测试系统由宽光谱复合光源、样品室、单色仪、锁相放大器、标准探测器等构成,实现了200～2 500 nm光谱范围内光电探测器绝对/相对光谱响应度、量子效率、归一化探测率、频响特性、偏压响应度和时间响应参量的测试功能。最后分析了照明光斑波长校准和光谱辐射照度标定的重要性,并给出标定方法和结果。
冯畅,崔亮,苏杰,李小英[2]（2021）在《利用关联光子对多波段标定单光子探测器效率》文中认为利用光子晶体光纤中产生的一对波长可分别在750 nm～880 nm和1310 nm～1620 nm范围内连续调谐的量子关联光子,对一台待测单光子探测器在覆盖O,C和L三个通信波段的多个选定波长处进行了量子效率的标定测量。该方法可用于在这三个波段内任意波长处绝对标定单光子探测器的量子效率。
何梁[3]（2020）在《EAST快速真空紫外光谱诊断系统研制及杂质光谱分析》文中提出聚变等离子体中杂质含量过高会引起芯部辐射急剧增加,降低能量约束甚至引发等离子体不稳定性甚至破裂。如何控制等离子体中杂质含量,是未来聚变堆实现高性能稳态运行所面临的一个重大挑战。测量和分析等离子体中杂质辐射行为对于控制杂质含量和提高等离子体约束性能有重要意义。由于EAST等离子体参数提升,边界区域杂质辐射从可见光波段向VUV波段移动。因此,在EAST上发展了VUV光谱诊断系统来测量边界区域的杂质辐射。该系统采用焦距为200mm的Seya-Namioka型光谱仪,配备了600 g/mm和2400 g/mm两块凹面全息光栅,系统的波长观测范围为50nm到700nm,涵盖了VUV、近紫外和可见光波段。垂直方向空间观测范围为Z=-350-350mm。系统采用了高量子效率的背照光CCD探测器,采样时间最短可设置为5ms。在2019年EAST实验期间,利用VUV光谱系统测量了边界杂质辐射谱线。通过分析碳杂质谱线C IV（154.8nm）和铁杂质谱线Fe II（235nm）的时间演化行为,验证了系统测量谱线强度时间演化的准确性与可靠性。此外,目前EAST已经采用了钨靶板偏滤器,如何控制等离子体中钨杂质含量对于提高等离子体放电参数极为重要。因此需要开展钨杂质辐射测量并探索钨杂质含量控制方法。然而,由于钨原子或钨离子的电子能级结构的复杂性,极紫外波段的钨谱线大部分是重叠的,使得很难利用目前广泛应用的掠入射极紫外谱仪开展钨杂质谱线的测量和识别研究。本研究利用了EAST上的高分辨率双晶体弯晶谱仪开展了高电离态钨离子谱线识别研究。通过类氦和类氢双晶体结构,采用布拉格衍射公式得到的波长为3.9335?、3.9321?和3.664?的谱线。经过与NIST钨光谱数据库中的谱线数据进行对比,初步认定了这三条谱线均为高电离态钨离子的谱线。在假定等离子体中不同杂质离子的离子温度相同的条件下,通过对比这些谱线与常用的氩谱线的多普勒展宽,确认了3.664?位置处的谱线为W44+离子的谱线。而3.9335?、3.9321?处的谱线则为波长相近的多条未知谱线叠加的谱线组,而非单独的谱线。此外,还讨论了芯部钨离子与氩离子的时间演化行为。本研究在EAST上发展了快速VUV光谱诊断系统,测量并分析了边界等离子体在VUV波段的杂质谱线。基于高分辨率双晶体弯晶谱仪,研究了芯部高电离态钨杂质离子谱线,成功识别了W XLV（3.664?）谱线。本研究对于下一步在EAST上深入研究边界和芯部杂质输运物理机制以及发展可行的杂质含量控制方法有重要意义。
余建[4]（2017）在《177eV1.24keV能区X射线条纹相机和平响应滤片的绝对谱响应研究》文中提出激光惯性约束聚变（ICF）研究已成为目前最为活跃的前沿研究方向之一,对解决能源危机和巩固国防安全等具有重要意义。目前人类还未能够实现聚变点火的主要原因在于对聚变过程中的一些复杂物理问题认知不足且控制效果欠佳。为了更加精准地认识和控制这些过程,人们通常需要借助各种先进诊断设备对聚变过程中的各重要物理量进行精密量化测量。现如今我国已经发展了多种X射线诊断设备,它们在ICF诊断中发挥着极其重要的作用。然而,国内针对上述诊断设备绝对谱响应特性的研究工作不足,通常它们都并不具备精密量化测量能力。事实上,当前这一问题已经发展成为制约我国ICF研究进一步深入的关键性阻碍。针对上述问题,本文在国家青年基金项目（No.11405158）资助下,基于激光等离子体X射线源对X射线条纹相机（XSC）和X射线平响应滤片（XFF）的绝对谱响应特性进行了深入的理论分析和精确的实验测量,从而使二者在177eV1.24keV能区具备了高精度的定量化测量能力。基于整个研究过程,总结出了一套可适用于其它各种常用主动式和被动式X射线诊断设备绝对谱响应的系统化理论研究方法,同时建立起了一套可适用于其它各种常用主动式和被动式X射线诊断设备绝对谱响应的先进实验测量系统。论文课题研究的主要内容及相关结论如下:（1）XSC绝对谱响应特性的理论研究。分析了XSC对入射X射线光子的整个响应过程;建立了XSC绝对谱响应的数学函数表达式;证明了光阴极量子效率与XSC绝对谱响应之间存在的几何倍数关系;结合二次电子发射理论模型和一维随机步长分析方法,推导了光阴极量子效率数学函数表达式并进行了相应的数值仿真分析;最后归纳了对XSC这类大型主动式X射线诊断设备绝对谱响应特性的系统化理论研究方法。（2）XSC绝对谱响应灵敏度的实验测量。在总结国内外已有实验测量方法优缺点的基础上,设计了一套针对XSC绝对谱响应灵敏度的新型实验测量方案并详细分析了其测量的原理与优势。该方案下完成的主要工作包括:1)设计制作了两套高分辨全息平场光栅谱仪;2)在北京同步辐射源4B7B束线站上绝对标定了两台X射线CCD相机;3)制备了Au和CsI光阴极,同时也在4B7B束线站上进行了绝对标定;4)基于2×100J小型激光装置搭建了XSC绝对谱响应测量的双支路光学实验测量系统,并设计了相应的实验光路精确瞄准方法;5)在C16H6O4N2平面靶实验下,利用多参数拟合法精确标定了两谱仪像素位置与对应X射线波长的几何关系;6)在Cu平面靶实验下,测得了177eV1.24keV能区XSC绝对灵敏度。结果表明:XSC绝对谱响应灵敏度的实验测量数据与理论计算的光阴极量子效率曲线在形状上保持一致,两者数据间的最大偏差比例为15%。实验所测绝对谱响应灵敏度数据的相对不确定度小于12%。与国外同类测量结果比,本次实验不但测量精度更高,而且在C元素吸收边（284eV）附近还能得到更为密集的灵敏度数据点。（3）XFF绝对谱响应（透过率）的理论和实验研究。1)分析了XFF的应用背景及其设计原理,且实验室制备了多块XFF;推导了XFF绝对透过率数学函数表达式并进行了相应的数值仿真分析,同时也讨论了各种因素对绝对透过率的影响;最后总结了一套可适用于XFF这类小型被动式X射线诊断设备绝对谱响应特性的系统化理论研究方法。2)在同步辐射源4B7B束线站上,高精度测量了XFF在177eV1.24keV能区的绝对透过率数据,并分析了当前同步辐射源上进行相关测量工作所面临的问题。针对该问题,先后介绍了基于激光等离子体X射线源下的双、单支路XFF绝对透过率测量实验方法。通过这两种方法依次在Al和C16H6O4N2平面靶实验下测得了No.23和No.48 XFF在177eV1.24keV能区的绝对透过率。结果表明:双、单支路方法测得的实验结果与同步辐射光源下测得的高精度数据均能够保持较好的一致性,但单支路测量结果一致性更好。利用双、单支路测量方法测得的XFF绝对透过率数据相对测量不确定度分别小于14.3%和9%。
崔穆涵[5]（2016）在《日盲紫外像增强器与ICCD的参量测试与辐射标定》文中研究指明日盲紫外成像探测技术因其特有的抗太阳背景噪声干扰、虚警率低等优势,在电晕探测、火灾告警、导弹逼近告警等领域得到越来越广泛的应用。我国对于该技术的研究起步较晚,且由于各国对相关研究成果的严格保密,导致现今国内在紫外探测技术方面与世界领先水平仍存在一定差距。特别是紫外探测技术核心器件的研制工艺以及紫外探测应用领域的定量分析两方面,均是我国亟需提升的主要方向。为改进国内紫外探测核心器件的研制工艺,提升对紫外探测技术定量分析方面的研究水平,紫外探测技术核心器件的光电参量测试及辐射标定显得尤为重要。目前,国内在日盲紫外核心器件的参量测试与辐射标定领域主要面临三大难点。第一,紫外辐射标定中常用的标准探测器存在灵敏度与标定不确定度无法兼顾的问题;第二,针对封装完成的日盲紫外ICCD,一些关键参量诸如光谱响应度等只能通过灰度值或光子数等参量间接推知,导致实验室无法对其进行绝对测量,影响测试的准确度;第三,针对极微弱光子计数量级的紫外辐射标定问题缺少深入研究,限制了日盲紫外探测技术在诸如电晕探测等诸多领域的实际应用。本课题基于上述背景,进行了日盲紫外像增强器与ICCD参量测试与辐射标定的相关研究工作。主要研究内容包括:1.建立了新型的低不确定度较高灵敏度的日盲紫外谱段辐射标定传递基准,首次将腔型热释电探测系统作为传递基准应用于日盲紫外辐射标定领域,解决了目前该领域所用传递基准灵敏度与标定不确定度无法兼顾的关键科学问题。选择热释电探测器作为传递基准的核心器件,理论分析了影响热释电探测器性能的主要因素;通过结构设计及优化构建了适用于日盲紫外辐射标定的具有低不确定度、较高灵敏度的腔型热释电探测系统;推导了探测系统的绝对光谱响应度修正函数并评估了系统的主要性能指标,结果表明所建探测系统满足项目需求。在此基础上实现了对系统的绝对光谱响应度标定,以及相对光谱响应度的全谱段标定,完成了低不确定度日盲紫外谱段辐射标定传递基准的建立,所建基准的标定不确定度<1.2%。2.开展了日盲紫外ICCD与像增强器的参量测试与辐射标定研究,有效降低了该谱段核心器件参量测试与标定的不确定度。基于所建低不确定度传递基准实现了日盲紫外像增强器、ICCD及其配套滤光片的参量测试与辐射标定。首先,实现了像增强器的绝对光谱响应度标定及积分响应度测试,不确定度分别为<1.6%及<2.1%;其次,实现了针对ICCD整机的相对光谱响应度测试,比对像增强器与ICCD的测试结果,分析了结果存在差异的原因。此外,针对ICCD的配套滤光片进行了带外截止深度测试,测试不确定度<1.1%。3.针对目前日盲紫外探测技术在极微弱光子计数量级紫外辐射标定研究的迟滞,进行了微弱日盲紫外辐射标定的研究,有助于解决诸如电晕探测等诸多领域下无法准确量化目标源辐射量的问题。选择单光子计数系统作为微弱日盲紫外辐射标定的传递基准,分析了选择理由及系统工作原理。提出了针对单光子计数系统的全谱段绝对量子效率标定方案,实现了系统的全谱段相对量子效率标定,标定不确定度<1.7%。
马伊平[6]（2016）在《红外单光子探测器定标方法研究》文中研究表明随着现代社会的发展及科技的进步,在诸如微光夜观、光谱测量、光纤传感、卫星遥感、量子信息等领域中,某些时候可获得的信号强度仅为光子量级,在这些微弱光探测的应用中,离不开单光子探测器的身影。为了保证获取的数据精度及可利用价值,对单光子探测器量子效率的定标需求不断提高。传统的定标方法需要根据不同的定标要求设计传递链,传递环节是误差的主要来源。光子纠缠是20世纪发现的最新奇物理现象之一,其应用涉及量子信息和量子光学等领域。利用光子对的时间纠缠特性,科研人员也开展了其在单光子探测器定标领域的应用研究,但主要集中在可见波段,对于红外波段的研究较少。为拓展光子纠缠技术在红外定标领域的应用,提高红外单光子探测器定标的精度,本文拟开展基于纠缠光子的红外单光子探测器定标方法研究。论文首先介绍了常规的辐射定标和标准传递方法,分析了限制其精度提高的根源所在。阐述了典型的红外单光子探测器的原理及特点,包括光电倍增管、雪崩光电二极管等器件。根据纠缠光子定标原理,重点研究了红外单光子探测器定标系统的设计。采用加拿大Excelitas公司生产的SPCM（single photon counter module）可见单光子探测器作为参考探测器,搭建了定标平台,解决了非线性晶体参数设计、纠缠光子光路配置、符合测量系统设计与优化、杂散光抑制等关键问题,完成了红外单光子探测器的量子效率定标实验。测得瑞士ID Quantique公司生产的单光子探测器id220在1550nm波长处的量子效率为（8.71±0.02）%,合成标准不确定度为6.91%。初步实验结果显示与厂家提供的数据匹配良好,验证了系统的实用性,为进一步优化系统、提高精度、拓展该方法的应用领域奠定了坚实的基础。最后,论文提出了下一步的研究设想。
马晓欣[7]（2012）在《基于光纤自发四波混频的关联光子对产生及应用的理论和实验研究》文中进行了进一步梳理量子关联光源不仅是研究量子力学基本定律的重要资源,也是实现量子信息处理和精密测量的必要工具。本文基于零色散位移光纤中的自发四波混频效应,利用脉冲激光作为泵浦光产生了近简并量子关联光源,理论分析并实验验证了量子关联光源的产生、特性及应用,为优化基于光纤的量子关联光源、探索其应用提供理论和实验指导。论文的主要内容包括以下四方面:1、建立了光纤中自发四波混频效应的理论模型。本文首次在海森堡绘景中推导了适用于啁啾脉冲激光泵浦情况的满足Bogoliubov变换的光场算符演化方程。不同于常用的薛定谔绘景中量子态的演化,算符演化方程不仅适用于低增益下关联光子对特性的研究,在高增益下也同样适用。算符演化方程为研究量子关联光子对的特性奠定了理论基础。2、研究了关联光子对的量子关联特性并探索了其在单光子探测器量子效率标定方面的应用。根据算符演化方程分析了光子对的频谱特性和聚束效应。在此基础上,充分考虑光纤中其它非线性效应产生的噪声,如来自泵浦光自位相调制和自发拉曼散射的噪声,在多种光子对带宽条件下实现了单光子探测器量子效率的绝对标定,也为准确地描述关联光子对的特性提供帮助。3、理论分析并实验验证了色散致啁啾对自发辐射的信号（闲频）光场时间模式特性的影响,包括泵浦光啁啾对信号（闲频）光场时间相干性的影响和信号（闲频）光场啁啾对独立光场干涉中时间模式匹配的影响。本研究为在独立光场量子干涉实验中得到高的干涉可见度提供指导,对于开展线性光学量子计算和离物传态等有重要的参考价值。4、介绍了频率纠缠光源的产生和检验方法,并利用算符演化方程推导了高增益下纠缠光源干涉可见度的表达式。分析了影响干涉可见度的原因,建立了干涉可见度与光子对符合计数率和随机符合计数率的比值之间的函数关系,为优化纠缠光源提供理论指导。
全立梅[8]（2009）在《全光纤关联光子对标定通讯波段单光子探测器量子效率的实验研究》文中进行了进一步梳理单光子探测器在计量技术领域,科学实验及光电检测领域,尤其是在未来的量子通信领域有着重要的应用,它已经成为各国光电子学界重点研究的课题。量子效率作为单光子探测器的一个重要参数,如何对其进行精确标定就成为一个具有重要意义的研究课题。传统的标定方法需要一个参考标准,即标准的光源或精度更高的标准探测器,这限制了标定的复现性和精度的有效提高。20世纪80年代,研究者提出一种不借助任何参考标准也不涉及单光子探测器其它指标的绝对标定方法,就是利用量子关联光子对的关联特性来进行标定。目前,单光子探测器量子效率标定实验中使用的都是晶体参量下转换过程产生的关联光子对,但是这种关联光子对在标定过程中有许多不足之处。与之相比,近年来出现的基于光纤四波混频过程产生的关联光子对就具有很大优势。因此,本研究小组提出利用光纤四波混频产生的关联光子对来对单光子探测器的量子效率进行标定,这种方法具有提高测量结果的精确度及实际应用的潜力。本论文首先阐明了单光子探测器量子效率标定在单光子探测中的意义,然后介绍了利用量子关联光子对标定单光子探测器量子效率的方法,同时指出了利用晶体产生的关联光子对进行标定实验的不足之处,然后,详细阐述了基于光纤产生的关联光子对绝对标定单光子探测器的理论原理。最后介绍了实验装置与实验过程,并对实验结果进行了分析。在综合考虑传输效率及各种损耗后,测得探测器对1550nm通讯波段的光的量子效率约为13.74%,论文中还对影响实验的拉曼光子和单通道带宽进行了比较分析。
袁铮[9]（2009）在《门控分幅相机的能谱响应特性研究》文中指出门控分幅相机现已成为国内ICF实验的重要诊断设备,在黑腔物理、X光辐射输运、辐射烧蚀不透明度等研究领域中扮演着至关重要的角色。而目前使用的门控分幅相机仍然存在量子效率不明确、能谱响应度曲线未知,响应影响因素不明等问题,导致ICF实验结果无法精确量化。因此,研究门控分幅相机的能谱响应问题对于高能高密度等离子体发射的宽频带X射线成像是非常重要的。在深入研究了门控分幅相机的基本结构、工作原理和主要参数指标后,基于美国利弗莫尔实验室和圣地亚国家实验室等的研究成果,建立了分幅相机的核心元件——金阴极MCP的能谱响应二维简化理论模型,推导得出了能谱响应的计算公式,并模拟得到了理论响应曲线。该理论研究主要从阴极光电产额、多通道效应、微孔内壁铅层的光电效应、单个微通道的增益几方面来开展。在阴极材料和入射光子能量一定时,阴极光电产额与阴极的质量光致电离截面、阴极质量密度和入射光子能量成正比,而X射线衰减长度、二次电子在阴极材料中的平均逃逸深度等也是影响阴极光电子产额的重要参数;当入射的X光子能量较大时,X射线可能穿透MCP微通道壁而进入相邻通道内,从而在该通道内发生光电转换产生光电子,即多通道效应,研究此效应对金阴极MCP能谱响应的影响,其关键在于MCP材料对X射线的吸收系数和光电子产生的位置;X射线穿透微通道后可能会轰击相邻通道壁的铅层,从而因铅的光电转换而产生的光电子也会在通道内碰撞得到倍增,因而计算时需要考虑铅的光电子产额和由此引起的电子增益;MCP对光电子的倍增作用可由MCP单个微通道的增益来计算,将微通道视作离散的打拿极,光电子产生的位置不同,其倍增级数则不同,综合来看增益主要由MCP长径比和光电子产生处距电子出射面的距离决定。从理论模拟结果可得出结论:金阴极MCP的能谱响应与金和铅的密度、费米波矢、质量光致电离截面、二次电子逃逸深度、X射线衰减长度、MCP通道材料对X射线的线性吸收系数等有关。为了解金阴极MCP在紫外波段的能谱响应特性,探索金阴极MCP能响标定的实验条件,设计了金阴极MCP探测器在紫外波段能谱响应的测定实验。分析实验结果得出结论:当电子收集极与MCP输出面之间距离为0.5mm时,只需要9V收集电压就可将二次电子完全收集;MCP的暗电流在皮安量级,且在25pA附近随机波动;金阴极MCP探测器在入射光子能量低于4.9eV（金的逸出功）大于4eV时仍有一定响应;金阴极的光谱响应曲线在5.72eV处存在一个响应峰值,该峰值是金的选择性光电效应峰值。在紫外能谱响应实验的基础上,利用北京同步辐射装置3B3实验站的单色X射线进行了三种金阴极MCP探测器在X射线段（2.1～6keV）的能谱响应的标定实验。标定结果表明:①如理论所预言,金阴极MCP的能谱响应总体上是随入射光子能量增大而衰减的。但其中会因为某些元素的吸收边而存在一些陡峭的小峰。②入射角越大,则增益值越小,能谱响应也越低。由于实验时X射线正入射到MCP板表面,因此X射线的入射角等于MCP的斜切角,斜切角小的MCP探测器的能谱响应度好。③当金阴极膜深入到微通道内壁上的深度太深时,势必会影响到铅层对二次电子的倍增作用,同时也会使金对X射线的吸收边更明显,从而掩盖铅的部分吸收边。④MCP输入面的金膜越厚,则阴极量子效率越高,但阴极覆层太厚,又会造成通道口的堵塞。选择最佳的阴极结构和厚度,可使阴极对X射线的光电转换效率达到最优。因此,从分幅相机能谱响应的理论和实验综合来看,相机的能谱响应主要与阴极的吸收系数、阴极材料的结构参数、MCP基底材料对X射线的吸收系数、二次电子发射能力等因素有关。通过减小MCP斜切角,适当增大金阴极膜的厚度等方式可提高相机的能谱响应度。
陈希浩,翟艳花,张达,吴令安[10]（2006）在《单光子探测器量子效率的自绝对标定》文中研究说明单光子探测器日益广泛地应用于科学研究的各个领域,精确地标定其量子效率成为应用的先决条件。我们首次实现了单光子探测器量子效率自绝对标定的原理性实验,即只利用待测探测器本身就可以对其量子效率进行绝对标定,而不需要第二个探测器或任何参考标准。该方法基于自发参量下转换产生的纠缠光
二、一种单光子探测器量子效率的自绝对标定方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一种单光子探测器量子效率的自绝对标定方法（论文提纲范文）
（1）紫外-短波红外航天遥感探测器光电性能测试装置的研制和标定（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 系统组成和原理 |
| 2 光谱响应和量子效率测试 |
| 3 偏压响应和时间响应设计与实现 |
| 4 波长标定和光谱辐射照度标定 |
| 4.1 单色照明光斑波长校准 |
| 4.2 光谱辐射照度标定 |
| 5 结束语 |
（2）利用关联光子对多波段标定单光子探测器效率（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 实验原理 |
| 2 实验过程和结果 |
| 3 结论 |
（3）EAST快速真空紫外光谱诊断系统研制及杂质光谱分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 核聚变背景 |
| 1.1.2 聚变原理概述 |
| 1.1.3 聚变等离子体中的杂质与杂质辐射的测量诊断 |
| 1.2 国内外现状 |
| 1.2.1 VUV光谱诊断研究现状 |
| 1.2.2 杂质抑制现状 |
| 1.3 文章结构安排 |
| 第2章 等离子体杂质辐射测量和杂质输运 |
| 2.1 等离子体杂质辐射和测量 |
| 2.1.1 线辐射 |
| 2.1.2 韧致辐射和复合辐射 |
| 2.2 杂质辐射测量 |
| 2.2.1 杂质辐射强度测量 |
| 2.2.2 等离子体离子温度和旋转速度测量 |
| 2.2.3 EAST现有杂质光谱诊断系统 |
| 2.2.4 杂质光谱诊断系统绝对强度标定 |
| 2.3 杂质输运 |
| 2.3.1 边界杂质输运 |
| 2.3.2 芯部杂质输运 |
| 2.4 RMP主动控制 |
| 2.4.1 RMP扰动磁场 |
| 2.4.2 RMP钨杂质控制实验 |
| 第3章 EAST快速VUV光谱系统设计与搭建 |
| 3.1 总体布局 |
| 3.2 VUV光谱仪 |
| 3.3 CCD探测器 |
| 3.4 支撑系统 |
| 3.5 真空系统和真空控制 |
| 3.6 系统位置标定 |
| 3.7 小结 |
| 第4章 杂质光谱分析 |
| 4.1 边界杂质光谱 |
| 4.1.1 杂质谱线标定 |
| 4.1.2 边界杂质辐射时间演化 |
| 4.2 芯部杂质光谱 |
| 4.2.1 芯部钨杂质光谱分析 |
| 4.2.2 钨杂质谱线波长确认及离子温度 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 研究成果 |
| 致谢 |
（4）177eV1.24keV能区X射线条纹相机和平响应滤片的绝对谱响应研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 核聚变 |
| 1.1.1 核能 |
| 1.1.2 热核聚变 |
| 1.1.3 ICF的三种驱动方式 |
| 1.2 高温等离子体X射线发射谱学 |
| 1.2.1 激光聚变靶 |
| 1.2.2 高功率激光与靶相互作用 |
| 1.2.3 高温等离子体X射线发射光谱特征 |
| 1.2.4 能量的转换 |
| 1.3 ICF诊断 |
| 1.3.1 主要物理量 |
| 1.3.2 诊断方法与技术 |
| 1.3.3 诊断要求 |
| 1.3.4 诊断设备 |
| 1.4 XSC和XFF绝对谱响应的研究现状及其研究意义 |
| 1.4.1 XSC和XFF绝对谱响应研究现状概述 |
| 1.4.2 XSC和XFF绝对谱响应的研究意义 |
| 1.5 论文课题的研究价值及论文的内容安排 |
| 1.5.1 论文课题的研究价值 |
| 1.5.2 论文的内容安排 |
| 2 XSC绝对谱响应的理论研究 |
| 2.1 XSC的结构组成 |
| 2.2 XSC的工作原理 |
| 2.3 XSC的主要技术指标及其测量方法 |
| 2.3.1 空间分辨率 |
| 2.3.2 时间分辨率 |
| 2.3.3 动态范围 |
| 2.3.4 偏转灵敏度 |
| 2.3.5 扫描速度及非线性 |
| 2.3.6 谱响应灵敏度 |
| 2.4 XSC绝对谱响应的理论分析 |
| 2.4.1 XSC绝对谱响应表达式的数学推导与分析 |
| 2.4.2 光阴极量子效率表达式的数学推导与分析 |
| 2.4.3 大型主动式X射线诊断设备绝对谱响应的理论研究方法总结 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 XSC绝对谱响应的实验研究 |
| 3.1 国内外XSC绝对谱响应实验测量方法 |
| 3.1.1 国内外实验测量方法优缺点分析 |
| 3.1.2 测量方法类型的归纳与比较 |
| 3.2 XSC绝对谱响应测量实验方案 |
| 3.2.1 实验方案的内容及原理 |
| 3.2.2 实验方案优势分析 |
| 3.2.3 激光等离子体X射线源的重要特征 |
| 3.2.4 全息平场光栅谱仪的原理 |
| 3.3 X射线CCD的绝对谱响应标定 |
| 3.3.1 同步辐射源 |
| 3.3.2 标定实验 |
| 3.3.3 数据处理 |
| 3.4 XSC光阴极的制备与标定 |
| 3.4.1 光阴极的制备 |
| 3.4.2 光阴极标定 |
| 3.5 发射体厚度和X射线入射角度对光阴极响应的影响 |
| 3.6 全息平场光栅谱仪的设计与制作 |
| 3.7 实验光路瞄准方法 |
| 3.8 实验设备调试 |
| 3.8.1 线下调试 |
| 3.8.2 线上调试 |
| 3.9 XSC绝对谱响应灵敏度测量 |
| 3.9.1 谱仪波长与像素位置关系的实验标定 |
| 3.9.2 XSC绝对谱响应实验测量 |
| 3.10 本章小结 |
| 4 XFF绝对谱响应的理论分析和实验测量 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 XFF的设计原理与制作流程 |
| 4.2.1 XRD简介 |
| 4.2.2 传统型XFF原理及设计 |
| 4.2.3 新型XFF的设计原理及制作流程 |
| 4.3 XFF的绝对谱响应特性分析 |
| 4.4 可用于XFF绝对透过率测量的三类传统方法优缺点分析 |
| 4.5 同步辐射光源下XFF绝对透过率测量实验 |
| 4.6 激光等离子体X射线源下XFF绝对透过率测量实验 |
| 4.6.1 双支路测量实验 |
| 4.6.2 单支路测量实验 |
| 4.6.3 单、双支路测量方法的比较与分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A作者在攻读博士学位期间发表的论文及专利目录 |
| B作者在攻读博士学位期间参加的科研项目 |
（5）日盲紫外像增强器与ICCD的参量测试与辐射标定（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 日盲紫外探测原理 |
| 1.2 日盲紫外探测技术应用 |
| 1.3 日盲紫外辐射标定传递基准的研究现状 |
| 1.4 日盲紫外参量测试与辐射标定的研究现状 |
| 1.5 课题研究背景及意义 |
| 1.6 研究内容 |
| 1.7 本章小结 |
| 第2章 建立低不确定度紫外谱段辐射标定传递基准 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 探测器的选择 |
| 2.3 探测器的结构设计及优化 |
| 2.4 腔型热释电探测系统的性能评估 |
| 2.5 腔型热释电探测系统的绝对光谱响应度标定 |
| 2.6 建立腔型热释电探测系统的相对光谱响应度标尺 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 日盲紫外ICCD与像增强器的参量测试与辐射标定 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 日盲紫外ICCD的工作原理 |
| 3.3 主要参量介绍 |
| 3.4 日盲紫外像增强器的参量测试与辐射标定 |
| 3.5 日盲紫外ICCD的参量测试与辐射标定 |
| 3.6 日盲紫外ICCD配套滤光片参量测试 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 基于单光子计数的微弱日盲紫外辐射标定研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 微弱日盲紫外辐射标定传递基准 |
| 4.3 单光子计数系统量子效率标定 |
| 4.4 微弱日盲紫外辐射标定研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间学术成果情况 |
| 指导教师及作者简介 |
| 致谢 |
（6）红外单光子探测器定标方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景 |
| 1.1.1 辐射定标及意义 |
| 1.1.2 传统辐射定标方法概述 |
| 1.1.3 基于纠缠光子的辐射定标方法及国内外研究进展 |
| 1.2 课题的研究意义 |
| 1.3 论文的结构安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 基于纠缠光子的单光子探测器定标原理 |
| 2.1 纠缠光子制备原理 |
| 2.2 红外单光子探测器的定标原理 |
| 2.2.1 红外单光子探测器及其发展概述 |
| 2.2.2 红外单光子探测器量子效率定标原理 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于纠缠光子的红外探测器定标系统设计 |
| 3.1 光源系统设计 |
| 3.2 非线性晶体选取及参数计算 |
| 3.2.1 BBO晶体的角度调谐曲线计算 |
| 3.2.2 PPLN晶体的角度调谐曲线计算 |
| 3.3 光子探测系统设计 |
| 3.4 符合测量系统设计 |
| 3.5 定标系统总体设计方案 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 红外单光子探测器定标实验 |
| 4.1 系统参数优化 |
| 4.2 定标实验 |
| 4.3 实验数据与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论及展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（7）基于光纤自发四波混频的关联光子对产生及应用的理论和实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光源的发展历程 |
| 1.2 光场的量子化 |
| 1.3 量子相关函数 |
| 1.3.1 光电探测的量子理论 |
| 1.3.2 量子相关函数 |
| 1.3.3 强度关联 |
| 1.4 量子关联光源的产生和发展现状 |
| 1.5 量子关联光源的应用 |
| 1.5.1 量子信息处理 |
| 1.5.2 量子精密测量 |
| 1.6 本文的主要内容 |
| 第二章 光纤中的自发四波混频理论 |
| 2.1 光纤中的色散和非线性效应 |
| 2.1.1 光纤中的色散 |
| 2.1.2 光纤中的非线性效应 |
| 2.2 自发四波混频的经典理论 |
| 2.2.1 耦合波动方程 |
| 2.2.2 参量增益 |
| 2.2.3 位相匹配 |
| 2.3 自发四波混频的量子理论 |
| 2.3.1 相互作用哈密顿量 |
| 2.3.2 海森堡绘景中的算符演化 |
| 2.3.3 相关函数 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 光子对量子关联特性分析及在探测器效率标定中的应用 |
| 3.1 光子对的量子关联特性 |
| 3.1.1 单通道计数率 |
| 3.1.2 符合计数率 |
| 3.2 探测器量子效率标定原理 |
| 3.2.1 探测器量子效率标定原理 |
| 3.2.2 多对光子事件的影响 |
| 3.3 探测器量子效率标定实验 |
| 3.3.1 探测系统 |
| 3.3.2 泵浦光自相位调制光子的测量 |
| 3.3.3 光纤中自发拉曼散射光子的测量 |
| 3.3.4 探测器量子效率的测量 |
| 3.3.5 误差分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 信号场时间模式特性研究 |
| 4.1 信号场的强度关联 |
| 4.1.1 模式与强度关联 |
| 4.1.2 自发四波混频光子的强度关联 |
| 4.1.3 自发拉曼散射光子的强度关联 |
| 4.2 源于自发四波混频的独立光场的干涉 |
| 4.2.1 独立热场的干涉 |
| 4.2.2 宣布式单光子与其它光场的干涉 |
| 4.3 信号场时间模式特性的实验研究 |
| 4.3.1 信号场的强度关联 |
| 4.3.2 自发四波混频光子的强度关联 |
| 4.3.3 自发拉曼散射光子的强度关联 |
| 4.3.4 源于自发四波混频的独立热场的干涉 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 频率纠缠光源的产生及干涉可见度分析 |
| 5.1 频率纠缠光源的产生 |
| 5.1.1 频率纠缠光源的产生原理 |
| 5.1.2 偏振模式匹配 |
| 5.2 频率纠缠光源的检验 |
| 5.3 干涉可见度分析 |
| 5.3.1 干涉可见度 |
| 5.3.2 多模多光子的影响 |
| 5.3.3 其它因素的影响 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要工作总结 |
| 6.2 课题的展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（8）全光纤关联光子对标定通讯波段单光子探测器量子效率的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 单光子探测器及其量子效率标定的意义 |
| 1.2 量子关联光子对绝对标定单光子探测器量子效率 |
| 1.2.1 量子关联及其应用 |
| 1.2.2 量子关联光子对标定单光子探测器量子效率基本原理 |
| 1.2.3 基于晶体产生关联光子对标定单光子探测器量子效率 |
| 1.2.4 基于晶体产生关联光子对标定量子效率的研究现状 |
| 1.2.5 基于晶体产生关联光子对标定量子效率的优势和不足 |
| 1.2.6 全光纤关联光子对 |
| 1.3 论文的研究内容与意义 |
| 第二章 全光纤关联光子对标定单光子探测器量子效率的实验原理 |
| 2.1 基于光纤四波混频产生关联光子对 |
| 2.1.1 单通道光子计数 |
| 2.1.2 符合计数 |
| 2.1.3 拉曼光子 |
| 2.2 全光纤关联光子对绝对标定量子效率原理 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 实验及结果分析 |
| 3.1 单光子探测器量子效率标定的实验装置 |
| 3.1.1 实验装置概述 |
| 3.1.2 全光纤量子关联光子对的产生 |
| 3.1.3 信号/闲频光偏振控制和滤波 |
| 3.1.4 光子探测 |
| 3.2 实验步骤 |
| 3.3 实验数据处理与实验结果 |
| 3.3.1 200mDSF在常温下（300K）的实验 |
| 3.3.2 200mDSF在液氮中（77K）的实验 |
| 3.3.3 不同带宽对实验的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 总结与展望 |
| 4.1 本论文工作总结 |
| 4.2 本标定实验的发展前景与后续工作 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（9）门控分幅相机的能谱响应特性研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 激光惯性约束聚变等离子体的诊断技术综述 |
| 1.1.2 微光像增强器简介 |
| 1.1.3 分幅相机的发展概述 |
| 1.1.4 研究课题选择 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本论文的主要任务 |
| 2 门控分幅相机的工作原理及参数指标 |
| 2.1 相机的基本结构、工作原理及组成元件简介 |
| 2.2 微通道板的结构、原理及特征参数介绍 |
| 2.2.1 微通道板的结构及制作工艺 |
| 2.2.2 微通道板的工作原理 |
| 2.2.3 微通道板的各项参数指标 |
| 2.3 微通道板增益模型 |
| 2.3.1 微通道板的离散打拿极增益模型 |
| 2.3.2 增益的指数衰减模型 |
| 2.4 分幅相机的时间分辨率 |
| 2.4.1 电子的渡越时间 |
| 2.4.2 渡越时间的弥散 |
| 2.4.3 相机的曝光时间 |
| 2.5 分幅相机的空间分辨率 |
| 2.5.1 针孔阵列成像的空间分辨 |
| 2.5.2 荧光屏的空间分辨 |
| 2.5.3 MCP 探测器的空间分辨 |
| 2.6 小结 |
| 3 分幅相机能谱响应的理论分析 |
| 3.1 金阴极MCP 的能谱响应理论推导 |
| 3.1.1 阴极型MCP 的二维简化模型 |
| 3.1.2 光电子产额 |
| 3.1.3 第k 个通道的残余光强 |
| 3.1.4 单通道增益 |
| 3.1.5 阴极型MCP 的能谱响应 |
| 3.2 金阴极能谱响应软件模拟结果及分析 |
| 3.2.1 模拟软件介绍 |
| 3.2.2 模拟结果及分析 |
| 3.3 P20 荧光屏的转换效率 |
| 3.4 可见光CCD 的能谱响应 |
| 3.5 小结 |
| 4 金阴极 MCP 在紫外波段的谱响应实验及结果分析 |
| 4.1 实验原理 |
| 4.2 实验布局 |
| 4.3 实验元件 |
| 4.4 实验结果及分析 |
| 4.4.1 收集极电压 |
| 4.4.2 暗电流 |
| 4.4.3 金阴极MCP 探测器的增益电压曲线 |
| 4.4.4 探测器的谱响应特性 |
| 4.4.5 金阴极的选择性光电效应 |
| 4.5 小结 |
| 5 金阴极 MCP 在 X 射线能段的能谱响应标定实验及结果分析 |
| 5.1 MCP 探测器阴极结构设计 |
| 5.2 标定光源介绍 |
| 5.3 光源强度监测 |
| 5.4 标定实验整体安排 |
| 5.4.1 实验排布 |
| 5.4.2 实验方案考虑 |
| 5.5 实验及结果分析 |
| 5.5.1 MCP 探测器增益标定及三种MCP 增益对比 |
| 5.5.2 MCP 探测器能谱响应标定及三片MCP 能响对比 |
| 5.6 小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 课题展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
四、一种单光子探测器量子效率的自绝对标定方法（论文参考文献）
- [1]紫外-短波红外航天遥感探测器光电性能测试装置的研制和标定[J]. 张钊,屈炜,万志. 上海航天(中英文), 2021(05)
- [2]利用关联光子对多波段标定单光子探测器效率[J]. 冯畅,崔亮,苏杰,李小英. 量子光学学报, 2021(01)
- [3]EAST快速真空紫外光谱诊断系统研制及杂质光谱分析[D]. 何梁. 南华大学, 2020(01)
- [4]177eV1.24keV能区X射线条纹相机和平响应滤片的绝对谱响应研究[D]. 余建. 重庆大学, 2017(06)
- [5]日盲紫外像增强器与ICCD的参量测试与辐射标定[D]. 崔穆涵. 中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所), 2016(08)
- [6]红外单光子探测器定标方法研究[D]. 马伊平. 沈阳理工大学, 2016(05)
- [7]基于光纤自发四波混频的关联光子对产生及应用的理论和实验研究[D]. 马晓欣. 天津大学, 2012(07)
- [8]全光纤关联光子对标定通讯波段单光子探测器量子效率的实验研究[D]. 全立梅. 天津大学, 2009(S2)
- [9]门控分幅相机的能谱响应特性研究[D]. 袁铮. 重庆大学, 2009(12)
- [10]单光子探测器量子效率的自绝对标定[A]. 陈希浩,翟艳花,张达,吴令安. 第十二届全国量子光学学术会议论文摘要集, 2006