單光子計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)處理

1、五數(shù)據(jù)處理（1 ）閾值方式（測(cè)量實(shí)驗(yàn)閾值）無冷卻時(shí)：（1）沒有電流輸入測(cè)量閾值：31,光子數(shù)38099（2）有電流輸入測(cè)量閾值：63,光子數(shù)135465有冷卻時(shí)：（3）沒有電流輸入測(cè)量閾值：31,光子數(shù)14695（ 4）有電流輸入測(cè)量閾值：63，光子數(shù)130945得出結(jié)論：無論是否冷卻，閾值的大小都受電流輸入的影響，有電流輸入比沒電流輸入時(shí) 的閾值要大；而光子數(shù)則受冷卻和電流的影響，有冷卻時(shí)的光子數(shù)比沒冷卻的要少，有電流輸入時(shí)的光子數(shù)要比沒電流輸入的光子數(shù)要多很多。（2）不同光功率測(cè)得的光子數(shù)設(shè)施采樣間隔100ms,積分時(shí)間1000ms。>* =JK " "電h二*

2、百廠 -1 u"也if芳<3笛-orTI口In 光功率2345678電流1 . 62.12.73.34.85.05.9光子數(shù)6127191775113235134761159641183385206846光子數(shù)與光功率的關(guān)系曲線如下所示:光子數(shù)與光功率關(guān)系曲線光子數(shù)與光功率關(guān)系 曲線2500002000001500001000005000006 8 10由上圖可知，在其他條件相同的情況下， 單位時(shí)間內(nèi)檢測(cè)到的光子數(shù)隨著光功率的增大而逐 漸增加，二者基本成正比關(guān)系。（3）不同積分時(shí)間測(cè)得的光子數(shù) 設(shè)置采樣間隔500ms,積分時(shí)間500ms。得如下所示的圖。仲呼專西即Tir<

3、iMiB3¥!>«i «».pWh應(yīng)二J9>lflWM P - *±* bi«:引麗価冏P詁0禍 LBPSBB E I E 3 4 EMTMtkrk曾#宣那4生3|1 aL j22 AM It .-mIQ M血與 Vu tA 固1弓a * 'fe|>C 弔 BH1*4111 4ad a, il-n OffE *!i i v + : a - e taka k sl , w i E采樣間隔500光功率234567電流1.52.12.83.54.35.2積分時(shí)間500光子數(shù)345114690759144713688

4、234294601積分時(shí)間200光子數(shù)137761933724132289973333038244由表格對(duì)比可知：在其他條件相同的情況下，積分時(shí)間會(huì)影響所測(cè)量光子的數(shù)目。積分時(shí)間越長，所測(cè)得的光子數(shù)越多，二者呈線性關(guān)系。理論上可推導(dǎo)，當(dāng)光子的出射流量基本不變 時(shí)，積分時(shí)間越長，累積的光子數(shù)就越多，所測(cè)得的光子也就越多。而且積分時(shí)間越長，所 測(cè)得數(shù)據(jù)的的波動(dòng)小，穩(wěn)定性也就更加好。（4 ）不同采樣間隔的光子數(shù)設(shè)置采樣間隔為 500ms,積分時(shí)間為200ns。洱 *<7irMS二|也J»<|fwqjvfri/. pi- wn玄丹孫解叩剛.函働”町嗚65一 壬i 十Wil ,MJ

5、Lar »tar ,iB * 4, + 5 企；* 3 R- ss sk m 44«l.L l：-.! - 1 l J «積分時(shí)間500光功率234567電流1.62.12.73.34.85.0采樣間隔500光子數(shù)345114690759144713688234294601采樣間隔1000光子數(shù)352714877563235847618964198385tt4由表格對(duì)比可知：在其他條件相同的情況下，不同采樣間隔的大小，所測(cè)得的光子數(shù)相近，采樣間隔對(duì)光子數(shù)的影響不大。但采樣間隔越大，所測(cè)得的數(shù)據(jù)波動(dòng)性較小，出射光子較穩(wěn)定。所以在測(cè)量時(shí)，應(yīng)采用較大的采樣間隔。七.實(shí)驗(yàn)

6、結(jié)論通過實(shí)驗(yàn)，討論了在不同溫度， 不同光功率，不同積分時(shí)間以及不同采樣間隔情況下對(duì) 實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的光子數(shù)的影響。由數(shù)據(jù)處理總結(jié)如下：1、在其他條件相同的情況下，給陰極冷卻降溫可以有效抑制出射光電子的數(shù)量。2、在其他條件相同的情況下，單位時(shí)間內(nèi)檢測(cè)到的光子數(shù)隨著光功率的增大而增多， 二者基本成正比關(guān)系。3、在其他條件相同的情況下，積分時(shí)間越長，所測(cè)得的光子數(shù)也越多，二者呈線性關(guān) 系。4、在其他條件相同的情況下，采樣間隔對(duì)光子數(shù)的測(cè)量影響不大，不同采樣間隔所測(cè) 得的光子數(shù)相近。八思考題1影響單光子計(jì)數(shù)系統(tǒng)的測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍的主要因素是什么？答：由實(shí)驗(yàn)可以得出，與溫度，功率，積分時(shí)間等有關(guān)系?？赡苓€與待測(cè)樣品，儀器和觀測(cè) 者有關(guān)系。2測(cè)得的接收光功率與推算的光功率是否一致，若不一致，試著分析原因。答；不一