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Radiométrie. PhotométrieArticle de référence | Réf : R6412 v1
Auteur(s) : Bernard ROUGIÉ, Jeanne-Marie COUTIN
Date de publication : 10 déc. 2015
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5.1 Définition et propriétés essentielles du détecteur quantique
L'adjectif « quantique » fait référence aux photons, c'est-à-dire à la nature granulaire de l'énergie transportée par le rayonnement électromagnétique. Pour un détecteur quantique, un photon, pourvu qu'il soit porteur d'une énergie supérieure à une valeur limite hν (h, constante de Planck et ν, fréquence du rayonnement), provoque un effet sur la matière qui peut être soit l'ionisation d'un atome, soit une modification chimique, soit l'éjection d'un électron du milieu, soit le passage d'un électron depuis la bande de valence vers la bande de conduction d'un semi-conducteur, etc. La réponse d'un détecteur quantique étant le plus souvent le courant dans un semi-conducteur, elle est proportionnelle au nombre de photons incidents. Pour les faibles flux, chaque impulsion créée par un photon incident peut être comptée. Pour les flux élevés, l’intensité du courant peut être mesurée en moyenne. Nous nous limiterons aux effets du rayonnement dans une jonction semi-conductrice de silicium qui est le matériau de base du détecteur de référence étudié ci-après.
Dans un détecteur quantique idéal, un photon génère un électron. Un rayonnement de puissance constante Φ, de fréquence ν transportant n photons par unité de temps, a un flux énergétique Φ = n · h· ν et le courant électrique généré est i = n.e, e étant la charge élémentaire de l'électron. La sensibilité i/Φ d'un tel détecteur est :
La sensibilité est nulle pour les photons d'énergie inférieure au minimum requis w min pour l'interaction avec la matière, de même qu'au-delà d'une certaine énergie 2 w min, un photon peut avoir plus d'une interaction. La relation linéaire liant la sensibilité à la longueur d'onde du rayonnement n'est donc valable que dans un domaine limité d'énergie des photons (de...
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MESURES MÉCANIQUES ET DIMENSIONNELLES
(1) - BOYD (R.W.) - Radiometry and the detection of optical radiation. - John Wiley and sons (1983).
(2) - PUTLEY (E.H.) - Thermal Detectors. - Dans « Optical and Infrared Detectors » – (ed. R. J. Keyes) – Chapter 3, Springer-Verlag, Berlin and New York (1980).
(3) - DESVIGNES (F.) - Détection et détecteurs de rayonnement optiques. - Collection Mesures Physiques, Masson, 346 pages (1987).
(4) - GAUSSORGUES (G.) - La thermographie infrarouge, principes, technologies, applications. - 3e édition, Technique et Documentation, Lavoisier, Paris, 539 pages (1989).
(5) - Electrically calibrated thermal detectors of optical radiation (absolute radiometers). - Publication CIE, n° 65 (1985).
(6) - HENGSTBERGER (F.) - Absolute...
Caractérisation des performances des luxmètres et des luminancemètres. - ISO/CEI 19476 - 2014
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