Fyzika detekce a detektory optického záření

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra laserové fyziky a fotoniky

Anotace:

V rámci předmětu budou probrány následující pojmy: Spektrum elektromagnetického záření. Zdroje elektromagnetického záření. Radiometrické a fotometrické jednotky. Ideální detektor. Vnější a vnitřní fotoefekt. Kvantové fluktuace záření. Šum detektoru a elektronických obvodů. Dynamický rozsah. Detektory založené na vnějším fotoefektu. Fotokatody. Elektronové násobiče. Mikrokanálkové násobiče. Zesilovače obrazu. Detektory založené na vnitřním fotoefektu. Polovodičové detektory. Scintilátory. Detektory IR, VIS, UV a rtg. záření. Pyroelektrický jev a pyrodetektory. Elektronické obvody detektorů. Lidské oko.

Požadavky:

Základní přednášky z matematiky a fyziky, atomové fyziky, elektřiny a magnetismu, teorie elmag. pole a elektronických obvodů.

Osnova přednášek:

1.Spektrum elektromagnetického záření. Zdroje elektromagnetického záření

2.Radiometrické jednotky. Fotometrické jednotky

3.Ideální detektor. Vnější fotoefekt. Vnitřní fotoefekt. Fluorescence

4.Kvantové fluktuace záření. Šum detektoru. Šum elektronických obvodů.

5.Základní charakteristiky detektorů. Proudová a napěťová citlivost, NEP, D a D*, DR.

6.Detektory založené na vnějším fotoefektu. Fotokatody, vakuové fotonky, fotonásobiče.

7.Kanálkové násobiče. Elektrooptické převaděče.

8.Detektory založené na vnitřním fotoefektu v polovodičích. PIN detektor.

9.CCD detektory a polohově citlivé detektory.

10.Detektory IR, VIS, UV a rtg. záření.

11.Elektronické obvody detektorů.

12.Scintilátory.

13.Pyroelektrický jev a pyrodetektory.

14.Lidské oko.

Osnova cvičení:

Binomické, Poissonovo a Gaussovo statistické rozdělení. Kvantový šum. Tepelný šum. Záření černého tělesa.

Cíle studia:

Znalosti:

Seznámení se s moderní teorií a technikou detekce a detektorů elektromagnetického záření v infračervené až rentgenové části spektra.

Schopnosti:

Navrhnout a používat detekční techniku pro měření v laboratorní praxi.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] E.L.Dereniak, D.G.Growe: Optical Radiation Detectors, John Wiley and Sons, 1984

Doporučená literatura:

[1] Dennis P.N.J.: Photodetectors

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Fyzikální elektronika - Fotonika (volitelný předmět)
• Inženýrství pevných látek (volitelný předmět)
• Fyzikální elektronika - Laserová fyzika a technika (volitelný předmět)
• Kvantové technologie (volitelný předmět)