Россия
В продолжение второй части обзора твердотельных детекторов рассматриваются обобщенные критерии и показатели качества детектирования, а также конкурентность разных типов детекторов на основе этих показателей. В обзоре сделаны акценты на вероятностное описание случайных процессов формирования сигнала и шума детектирования в твердотельных детекторах малофотонных оптических сигналов и радиации с лавинным умножением.
фотодиод, лавинный фотодиод, кремниевый фотоумножитель, отношение сигнал/шум, разрешение, шум-фактор, порог чувствительности, квантовая эффективность детектирования.
1. B. Dolgoshein и др., «Large area UV SiPMs with extremely low cross-talk», Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. A Accel. Spectrometers, Detect. Assoc. Equip., 2012, Т. 695, рр. 40-43.
2. S. Vinogradov, E. Popova, «Status and perspectives of solid state photon detectors», Nucl. Instruments Methods, Phys. Res. Sect. A Accel. Spectrometers, Detect. Assoc. Equip., 2020, Т. 952, № 1, рр. 161752.
3. S. Vinogradov и др. «Efficiency of Solid State Photomultipliers in Photon Number Resolution», IEEE Trans. Nucl. Sci., 2011, Т. 58, № 1, рр. 9-16.
4. A.V. Akindinov и др. «New results on MRS APDs, Nucl. Instruments Methods», Phys. Res. Sect. A Accel. Spectrometers, Detect. Assoc. Equip.», 1997, Т. 387, № 1-2, рр. 231-234.
5. H. Barrett, K. Myers, «Poisson Statistics and Photon Counting, Foundations of Imaging Science.», New York, USA: Wiley-Interscience», 2003, рр. 1584.
6. R.E. Burgess, «Some topics in the fluctuations of photo-processes in solids», J. Phys. Chem. Solids, 1961, Т. 22, рр. 371-377.
7. P. Buzhan и др. «An advanced study of silicon photomultiplier», ICFA Instrum.Bull., 2001, рр. 28-41.
8. P. Buzhan и др. «Silicon photomultiplier and its possible applications», Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. A Accel. Spectrometers, Detect. Assoc. Equip., 2003, Т. 504. № 1–3. рр. 48-52.
9. E. Engelmann и др. «Tip Avalanche Photodiode — A New Generation Silicon Photomultiplier Based on Non-Planar Technology», IEEE Sens. J., 2021, Т. 21, № 5. рр. 6024-6034.
10. International Electrotechnical Commission (IEC). International Standard: Medical electrical equipment – Characteristics of digital X-ray imaging devices – Determination of the detective quantum efficiency (IEC 62220-1-3), под ред. IEC., 2008, рр. 1-72.
11. D. McNally, V. Golovin, «Review of solid state photomultiplier developments by CPTA and photonique SA» Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. A Accel. Spectrometers, Detect. Assoc. Equip., 2009, Т. 610, № 1, рр. 150-153.
12. Z. Sadygov и др. «Three advanced designs of micro-pixel avalanche photodiodes: Their present status, maximum possibilities and limitations», Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. A Accel. Spectrometers, Detect. Assoc. Equip., 2006, Т. 567, № 1. рр. 70-73.
13. Z.Y. Sadyigov и др., «Investigation of the possibility of creating a multichannel photodetector based on the avalanche MRS-structure», SPIE Proc. Optical Memory and Neural Networks, 1991, рр. 158-168.
14. J.E. Tkaczyk и др., «Detective quantum efficiency of an energy resolving photon counting detector», Proc. SPIE., 2008, Т. 6913, рр. 69130N-69130N–11.
15. S. Vinogradov и др., «Efficiency of solid state Photomultipliers in photon number resolution», 2009 IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record (NSS/MIC) : IEEE, 2009, рр. 1952-1958.
16. S. Vinogradov, «Probabilistic analysis of solid state photomultiplier performance», Advanced Photon Counting Techniques VI., 2012a, рр. 83750S-83750S–9.
17. S. Vinogradov, «Analytical models of probability distribution and excess noise factor of solid state photomultiplier signals with crosstalk», Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. A Accel. Spectrometers, Detect. Assoc. Equip.», 2012b, Т. 695, рр. 247-251.
18. S. Vinogradov, «Perfomance of Silicon Photomultipliers in photon number and time resolution», Proceedings of International Conference on New Photo-detectors — PoS(PhotoDet2015). Trieste, Italy, IT: Sissa Medialab, 2016, рр. 002.
19. S. Vinogradov и др., «Tip Avalanche Photodiode – A New Wide Spectral Range Silicon Photomultiplier», Radiation Detection Systems. Boca Raton and London: CRC Press of Taylor & Francis Group, 2021, 2nd Editio, рр. 257-288.
20. S. Vinogradov, «Tip Avalanche Photodiode – A spherical-junction SiPM concept», Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. A Accel. Spectrometers, Detect. Assoc. Equip.» 2023, Т. 1045, рр. 167-596.
21. R.F. Wagner, E.P. Muntz, «Detective Quantum Efficiency (DQE) analysis of electrostatic imaging and screen-film imaging in mammography», SPIE Proc., под ред. J.E. Gray., 1979, рр. 162-167.
22. F. Wang и др., «How to characterize figures of merit of two-dimensional photodetectors» Nat. Commun., 2023, Т. 14, № 1, рр. 1-9.
23. Виноградов С.Л. и др. Вероятностное распределение и шум-фактор сигналов твердотельных фотоэлектронных умножителей с учетом процессов кросс-толка//Краткие сообщения по физике Физического института им. П.Н. Лебедева Российской Академии Наук. 2009. № 9. С. 3-13.
24. Виноградов С.Л. О разработке кремниевого лавинного фотоумножителя с рекордными параметрами.Наноиндустрия. 2023. Т. 16. № S9-2 (119). С. 457-462.
