फोटॉन-गणना और ऊर्जा-समाधानकारी संसूचक
फोटॉन-गणना और ऊर्जा-समाधानकारी संसूचक व्यक्तिगत फोटॉनों को दर्ज करते हैं और, कई मामलों में, प्रत्येक फोटॉन की ऊर्जा और आगमन के समय को मापते हैं, जो उच्च ऊर्जा पर आवश्यक क्षमताएं हैं और ऑप्टिकल में तेजी से उपयोगी होती जा रही हैं।
Definition
फोटॉन-गणना संसूचक एकल फोटॉनों के आगमन को असतत घटनाओं के रूप में रिकॉर्ड करते हैं, जबकि ऊर्जा-समाधानकारी संसूचक अतिरिक्त रूप से प्रत्येक फोटॉन की ऊर्जा को मापते हैं, अक्सर एक एकल फोटॉन द्वारा जमा की गई थोड़ी मात्रा में गर्मी या आवेश को महसूस करके।
Scope
यह विषय फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब और हिमस्खलन फोटोडायोड, माइक्रोचैनल प्लेट्स, एक्स-रे संसूचक जैसे सीसीडी और कैलोरीमीटर जो फोटॉन ऊर्जा को रिकॉर्ड करते हैं, और संक्रमण-धार संसूचक, माइक्रोवेव काइनेटिक इंडक्टेंस संसूचक, और सुपरकंडक्टिंग टनल जंक्शन सहित सुपरकंडक्टिंग संसूचक को शामिल करता है जो ऑप्टिकल तरंग दैर्ध्य पर ऊर्जा और समय को हल करते हैं।
Core questions
- व्यक्तिगत फोटॉनों का पता कैसे लगाया जाता है और उनकी गणना कैसे की जाती है?
- एक संसूचक प्रत्येक फोटॉन की ऊर्जा को कैसे माप सकता है?
- उच्च ऊर्जा पर ऊर्जा रिज़ॉल्यूशन स्वाभाविक रूप से क्यों उपलब्ध है लेकिन ऑप्टिकल में कठिन क्यों है?
- सुपरकंडक्टिंग संसूचक क्या भूमिका निभाते हैं?
Key theories
- फोटॉन गणना और लाभ
- फोटोमल्टीप्लायर और हिमस्खलन फोटोडायोड जैसे उपकरण एक एकल फोटॉन से आवेश को एक मापने योग्य स्पंद में गुणा करते हैं, जिससे व्यक्तिगत फोटॉनों को समयबद्ध और गिना जा सकता है।
- उच्च ऊर्जा पर आंतरिक ऊर्जा रिज़ॉल्यूशन
- एक एक्स-रे फोटॉन अपनी ऊर्जा के अनुपात में कई आवेश वाहकों को मुक्त करता है, इसलिए संसूचक एक साथ छवि बना सकते हैं और फोटॉन ऊर्जा को मोटे तौर पर माप सकते हैं, जिसे क्रायोजेनिक कैलोरीमीटर द्वारा बहुत तेज किया जाता है।
- सुपरकंडक्टिंग ऊर्जा-समाधानकारी संसूचक
- संक्रमण-धार संसूचक, काइनेटिक इंडक्टेंस संसूचक, और टनल जंक्शन एक सुपरकंडक्टर में एक एकल फोटॉन द्वारा जमा की गई छोटी ऊर्जा को महसूस करते हैं, जिससे ऑप्टिकल तरंग दैर्ध्य पर भी आंतरिक ऊर्जा और समय रिज़ॉल्यूशन मिलता है।
Clinical relevance
ये संसूचक एक्स-रे और गामा-रे खगोल विज्ञान, पल्सर और गुप्तता के तीव्र-समय अध्ययन, और क्वांटम-सीमित ऑप्टिकल माप के लिए अनिवार्य हैं; ऊर्जा-समाधानकारी सरणियाँ बिना फैलाव वाले ऑप्टिक्स के स्पेक्ट्रोस्कोपी का वादा करती हैं।
History
फोटोमल्टीप्लायरों ने 1940 के दशक से सटीक फोटोमेट्री को सक्षम किया, और आनुपातिक काउंटरों ने 1960 के दशक में एक्स-रे खगोल विज्ञान को खोला। 1990 के दशक से विकसित क्रायोजेनिक कैलोरीमीटर और सुपरकंडक्टिंग संसूचक अब एक्स-रे ऊर्जा पर उच्च वर्णक्रमीय रिज़ॉल्यूशन और ऑप्टिकल में एकल-फोटॉन ऊर्जा रिज़ॉल्यूशन प्रदान करते हैं।
Key figures
- Riccardo Giacconi
- Bruce Cabrera
Related topics
Seminal works
- rieke2003
- mclean2008
Frequently asked questions
- एक संसूचक एक एकल फोटॉन की ऊर्जा को कैसे माप सकता है?
- जब एक फोटॉन अवशोषित होता है तो वह एक निश्चित मात्रा में ऊर्जा जमा करता है। क्रायोजेनिक कैलोरीमीटर जैसे संसूचक इससे होने वाली छोटी तापमान वृद्धि को महसूस करते हैं, या जारी किए गए आवेश वाहकों की गणना करते हैं, ये दोनों फोटॉन की ऊर्जा के साथ बढ़ते हैं, जिससे प्रत्येक फोटॉन की ऊर्जा को मापा जा सकता है।
- सुपरकंडक्टिंग संसूचकों को इतने कम तापमान पर क्यों संचालित किया जाता है?
- वे अपने संक्रमण तापमान के पास एक सुपरकंडक्टर की अत्यधिक संवेदनशीलता का फायदा उठाते हैं, जहाँ एक एकल फोटॉन की ऊर्जा एक मापने योग्य परिवर्तन उत्पन्न करती है। यह नाजुक अवस्था केवल पूर्ण शून्य के पास के तापमान पर मौजूद होती है, इसलिए संसूचकों को क्रायोजेनिक रेफ्रिजरेटर में रखा जाना चाहिए।