ՀՀ ԳԱԱ Տեղեկագիր: Ֆիզիկա = Proceedings of the NAS RA: Physics

Четырехслойный чувствительный элемент однофотонного термоэлектрического детектора

Кузанян, А. А. and Кузанян, А. С. and Никогосян, В. Р. (2019) Четырехслойный чувствительный элемент однофотонного термоэлектрического детектора. ՀՀ ԳԱԱ Տեղեկագիր. Ֆիզիկա, 54 (2). pp. 236-248. ISSN 0002-3035

[img]
Preview
PDF
Download (489Kb) | Preview

    Abstract

    Методом компьютерного моделирования исследованы процессы распространения тепла в четырехслойном чувствительном элементе термоэлектрического однофотонного детектора после поглощения фотона с энергией 0.8 эВ. Предложена конструкция чувствительного элемента, состоящая из последовательно расположенных на сапфировой подложке слоев теплоотвода (W), термоэлектрического сенсора (CeB6), поглотителя (W) и антиотражающего слоя (LaB6). Для различных толщин слоев чувствительного элемента рассчитаны временные зависимости интенсивности возникающего на чувствительном элементе сигнала, определены значения и время достижения максимального сигнала, время спада сигнала до фонового значения и скорость счета детектора. Компьютерное моделирование проводилось на основе уравнения распространения тепла из ограниченного объема с использованием трехмерного матричного метода для дифференциальных уравнений. Показано, что термоэлектрический детектор с четырехслойным чувствительным элементом имеет системную эффективность детектирования на уровне 95%. При этом обеспечивается также гигагерцовая скорость счета. Детектор с такими характеристиками может иметь применения в различных областях науки и современных технологий. The processes of heat propagation in a four-layer detection pixel of thermoelectric single-photon detector after 0.8 eV energy photon absorption are investigated by the computer simulation method. Design of the detection pixel consisting of successive layers on a sapphire substrate of heat sink (W), thermoelectric sensor (CeB6), absorber (W) and the antireflection layer (LaB6) is proposed. Temporal dependences of signal intensity arising on the detection pixel, the values and the time to reach the maximum signal, the time of signal decreasing to the background value and the count rate of the detector for different thicknesses of the layers of the sensing element are determined. The computer modelling is carried out on the basis of the equation of heat propagation from the limited volume by the use of three-dimensional matrix method for differential equations. It is shown that the thermoelectric detector with a four-layer detection pixel has a system detection efficiency of 95%. It also provides gigahertz count rate. A detector with such characteristics can have applications in various fields of science and modern technologies.

    Item Type: Article
    Additional Information: Four-Layer Detection Pixel of Single-Photon Thermoelectric Detector
    Uncontrolled Keywords: Kuzanyan A. A., Kuzanyan A. S., Nikoghosyan V. R.
    Subjects: Q Science > QC Physics > Thermodynamics
    Divisions: UNSPECIFIED
    Depositing User: Professor Vladimir Aroutiounian
    Date Deposited: 28 Jun 2019 13:11
    Last Modified: 30 Sep 2019 20:24
    URI: http://physics.asj-oa.am/id/eprint/3748

    Actions (login required)

    View Item