Показано, что такое включение позволяет компенсировать наличие изменяющегося уровня фонового излучения в диапазоне от 0 до 3500 лк и избежать «ослепления» кремниевого фотоумножителя, тем самым на порядок увеличить динамический диапазон фотоумножителя в условиях фоновой засветки. При этом удается обеспечить уменьшение пиковой амплитуды оптического сигнала не более чем на 10 %.
The possibility of using a photoresistor to compensate for background illumination when recording optical signals with a silicon photomultiplier was investigated. It was found that such an inclusion allows compensating for the presence of a changing level of background radiation in the range from 0 to 3500 lux and avoiding “blinding” of the silicon photomul-tiplier, thereby allowing an order of magnitude increase in the dynamic range of the pho-tomultiplier under background illumination conditions. At the same time, it is possible to ensure a decrease in the peak amplitude of the optical signal of no more than than 10 %.
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Физика
- Префикс DOI
- 10.51368/2307-4469-2025-13-4-298-304
Получено, что использование фоторезистора совместно с кремниевым фотоумножителем для регистрации оптического излучения сигнала при наличии изменяющегося уровня фонового видимого оптического излучения в диапазоне от 0 до 3500 лк позволяет компенсировать воздействие такого излучения и избежать «ослепления» Si-ФЭУ, тем самым позволяя на порядок увеличить динамический диапазон фотоумножителя в условиях фоновой засветки. При этом удается обеспечить уменьшение пиковой амплитуды регистрируемого сигнала не более чем на 10 %.
Список литературы
- Khorov E., Levitsky I. / IEEE Communications Standards Magazine. 2022. Vol. 6. № 2. P. 35–41.
- Dimitrov S. S., Haas H. Principles of LED Light Communications: Towards Networked Li-Fi. – Cam-bridge University Press, 2015.
- Кошелев А. Г., Родионов Д. В., Беляев М. П. / Воздушно-космические силы. Теория и практика. 2019. № 9. С. 125–133.
- Клемин С. и др. / Электроника: Наука, Техно-логия, Бизнес. 2007. № 8. С. 80–86.
- O’Нил K., Джексон C. / Фотоника. 2014. № 6. С. 70–79.
- Гоцин Чжан, Лю Лина / Квантовая электро-ника. 2018. № 2. С. 173–177.
- Зотин О. / Беспроводные технологии. 2016. № 3. С. 70–77.
- Залесский В. Б. и др. / Известия вузов. Элек-троника. 2021. № 2. С. 50–58.
- Гулаков И. Р., Зеневич А. О., Кочергина О. В. / Успехи прикладной физики. 2021. Т. 9. № 2. С. 164–171.
- Строительные нормы и правила: СН 2.04.03–2020 «Естественное и искусственное освещение». – Минск. 2021.
- Гулаков И. Р., Зеневич А. О. Фотоприемники квантовых систем: монография. – Минск: УО ВГКС. 2012. 276 с.
- Асаёнок М. А., Зеневич А. О., Кочергина О. В., Новиков Е. В. / Успехи прикладной физики. 2020. Т. 8. № 2. С. 117–122.
- Гулаков И. Р., Зеневич А. О., Кочергина О. В. / Прикладная физика. 2022. № 1. С. 28–44.
Выпуск

ФОТОЭЛЕКТРОНИКА
Форум «Будущее фотоники» Секция «Системы технического зрения» – взгляд на отрасль «изнутри» (Обзор материалов Форума «Будущее фотоники», Москва, 24–25 июня 2025 г.) Бурлаков И. Д., Наумов А. В., Старцев В. В.
Применение фоторезистора для компенсации фоновой засветки при регистрации оптических сигналов кремниевым фотоумножителем Гулаков И. Р., Зеневич А. О., Кочергина О. В., Казанцев С. Ю.
ФИЗИКА ПЛАЗМЫ И ПЛАЗМЕННЫЕ МЕТОДЫ
Измерение энергии атомов водорода, поступающих в плазму со стенки вакуумной камеры стелларатора Л-2М в режиме омического нагрева Мещеряков А. М., Шапкин В. А., Гришина И. А., Летунов А. А.
ФИЗИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Нанесение сверхтвердых покрытий TiN-Cu на сплав Т15К6 в вакуумном плазмохимическом реакторе Семенов А. П., Цыренов Д. Б.-Д., Улаханов Н. С., Семенова И. А.
Исследование коррозионной стойкости карбидокремниевой керамики, модифицированной нитридом алюминия, к высокотемпературным отжигам на воздухе Асваров А. Ш., Ахмедов А. К., Каневский В. М.
ФИЗИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА И ЕЁ ЭЛЕМЕНТЫ
Инновационная технология производства объективов для ПНВ II+ и III поколений Полесский А. В., Семенченко Н. А., Машошин Д. А., Сайкина Т. С., РолдугинаД. Д. Устройство импульсно-периодического напуска газа с высокой частотой повторения импульсов Акишев Ю. С., Бирюлин Е. З., Климов Н. С., Петряков А. В., Позняк И. М., Хайров А. Р.
Разработка сорбционного кабельного сенсора для контроля герметичности элементов контуров жидкостного охлаждения вычислительных шкафов Рогов А. Ю., Кондратенко В. С.
PHOTOELECTRONICS
The Future of Photonics Forum Technical Vision Systems Section – an inside look at the industry (Review of the materials of the Forum “The Future of Photonics”, Moscow, June 24–25, 2025) Burlakov I. D., Naumov A. V. and Startsev V. V.
Using a photoresistor to compensate for background illumination when recording optical signals with a silicon photomultiplier Gulakov I. R., Zenevich A. O., Kochergina O. V. and Kazantsev S. Yu.
PLASMA PHYSICS AND PLASMA METHODS Measurements of energy of hydrogen atoms penetrating into plasma from vacuum chamber wall of the L-2M stellarator in ohmic heating regime Meshcheryakov A. M., Shapkin V. A., Grishina I. A. and Letunov A. A.
PHYSICAL SCIENCE OF MATERIALS
Deposition of superhard TiN-Cu coatings on T15K6 alloy in a vacuum plasma-chemical reactor Semenov A. P., Tsyrenov D. B.-D., Ulakhanov N. S. and Semenova I. A.
Study of corrosion resistance of AlN-modified SiC ceramics to high-temperature air annealing Asvarov A. Sh., Akhmedov A. K. and Kanevsky V. M.
PHYSICAL EQUIPMENT AND ITS ELEMENTS
Cutting edge technology for the production of lenses for NVD II+ and III generation Polesskiy A. V., Semenchenko N. A., Mashoshin D. A., Saikina T. S. and Roldugina D. D.
A pulse-periodic valve with a high pulse repetition rate Akishev Yu. S., Biryulin E. Z., Klimov N. S., Petryakov A. V., Poznyak I. M. and KhairovA. R.
Development of a sorption cable sensor for monitoring the tightness of the elements of the liquid cooling circuits of computer cabinets Rogov A. Y. and Kondratenko V. S.
Другие статьи выпуска
Рассматривается современный отечественный сорбционный кабельный сенсор, не имеющий аналогов в мире по чувствительности и быстродействию, его принцип работы и возможности создания на его основе различных систем контроля, в т. ч. раннего обнаружения утечек из элементов контуров жидкостного охлаждения вы-числительного шкафа. Экспериментальные исследования отечественных кон-струкций сорбционных кабелей подтвердили их высокую чувствительность к поро-говым значениям не только жидкой фазы, но и к изменениям уровня относитель-ной влажности воздуха. Физическое моделирование показало, что принцип работы сорбционного кабельного сенсора или сорбционного измерительного преобразователя основан на двух физических процессах: сорбции и электропроводности. Получены расчетные значения выходного тока сорбционного кабеля близкие к экспериментальным данным. Представлена система контроля герметичности элементов контуров жидкостного охлаждения вычислительных шкафов во всех критичных точках возможной разгерметизации.
Представлен обзор наиболее распространенных в практике импульсно-периодических клапанов, используемых для газонапуска. Предложена простая конструкция клапана для импульсно-периодической подачи газа в вакуумные устройства. Клапан имеет цилиндрический исполнительный элемент со сквозными радиальными отверстиями. Принцип действия клапана основан на вращательном движении исполнительного элемента относительно выходного отверстия ресивера, заполненного рабочим газом. Массовый расход газа в импульсе, длительность и частота повторения импульсов напуска газа могут меняться в широких пределах. Устройство при работе не создает шума и электромагнитных помех. Важным достоинством предложенного устройства является его масштабируемость.
В оптическом приборостроении существует противоречие массогабаритных характеристик и требований к качеству оптической системы – вся промышленность стремится к миниатюризации изделий, однако чем выше, требования к оп-тическим системам, тем большее число оптических элементов требуется для коррекции аберраций, что приводит к увеличению массы изделия и его габаритов. В данной работе предложено решение для крупносерийного производства, способствующее уменьшению массогабаритных характеристик оптических систем за счет создания асферических поверхностей, без необходимости вытачивать асферику на каждой линзе, посредством применения технологии прецизионного прессо-вания оптических элементов – инновационной для России технологии, которая позволяет создавать оптические элементы сложного профиля (асферические поверхности, free-form поверхности), которые более эффективны в коррекции абер-раций, что позволяет уменьшить число линз в составе объектива. Для подтверждения эффективности технологии представлено сравнение объективов для при-боров ночного видения (ПНВ) на основе электронно-оптического преобразователя (ЭОП) II+ поколения и ЭОП III поколения: сравнение объективов, разработанных из материалов для прецизионного прессования, с их прототипами из обычных стекол продемонстрировало уменьшение массогабаритных характеристик при сохранении достаточного качества изображения для использования их в ПНВ.
Выполнено сравнительное исследование стойкости к высокотемпературному окислению на воздухе при 1200°С керамических материалов, полученных путем искрового плазменного спекания порошков SiC и SiC + AlN (25 вес. %). Проведен анализ констант пассивного окисления керамик в зависимости от их состава и пористости. Показано, что интенсивность окисления керамик в первую очередь определя-ется уровнем и характером остаточной пористости. Подробно рассмотрены факторы воздействия модифицирующей добавки AlN на процессы уплотнения керамики и последующего ее окисления при высокотемпературных отжигах. Показана перспективность использования данной добавки для получения плотной композиционной керамики на основе SiC с кратно улучшенной коррозионной стойкостью.
На основе установленных технологических параметров синтеза TiN в азот содержащей плазме испарением Ti вакуумно-дуговым разрядом, предложено нанесение покрытий TiN-Cu путем инжекции паров Cu в область синтеза TiN, распыляя Cu магнетронным разрядом. Согласно рентгенофазовому анализу, рефлексы отражений меди не наблюдаются, хотя рентгеноспектральный микроанализ структуры покрытий подтверждает наличие меди в исследуемых покрытиях по всему профилю покрытий. Проведены стойкостные испытания покрытий TiN-Cu на шестигранных сменных пластинах из твердого сплава Т15К6 при резании стали 40Х. Показано, в предложенном режиме нанесения покрытий TiN-Cu, состав TiN–5,57 ат.% Cu увеличивает стойкость пластин Т15К6 в 2,5 раза по сравнению с инструментом без покрытия. Замеренные составляющие сил при срезании на пластинах с покрытием TiN–Cu свидетельствуют об отсутствии вибраций (шумов) режущего инструмента, что косвенно объяснено влиянием трибологических свойств покрытия на стойкость инструмента снижением силы трения и увеличением теплоотвода из зоны контакта режущей кромки инструмента с обрабатываемым материалом, способствуя уменьшению температуры в зоне резания.
По Доплеровскому уширению линии H измерена энергия атомов водорода, поступающих в плазму со стенки вакуумной камеры в режиме омического нагрева в стеллараторе Л-2М, которая оказалась равной 4,1 эВ. Проведено моделирование проникновения в плазму нейтрального водорода с измеренной энергией, и рассчитаны энергетические спектры потока атомов перезарядки, вылетающих из плазмы. Проведено сравнение полученных результатов с результатами аналогичных расчетов с энергией проникающих в плазму нейтралов 2 эВ, которую принято использовать при моделировании. Показано, что изменение энергии поступающих со стенки нейтралов существенно влияет на проникновение нейтральных частиц в цен-тральные области плазмы. Моделирование показало, что при энергии нейтралов со стенки 4,1 эВ в центральные области плазмы проникает в полтора-два раза больше нейтральных частиц, чем при энергии 2 эВ.
В Москве 24–25 июня 2025 г. при поддержке Минпромторга России, Минобрнауки России, РАН, ГК «Росатом», ГК «Ростех», ГК «Роскосмос» и ФПИ состоялся Форум «Будущее фотоники». Он был организован холдингом АО «Швабе» при активном участии Государственного научного центра Российской Федерации АО «НПО «Орион». В работе Форума приняли участие, представители федеральных органов исполнительной власти, вузов, научных и промышленных предприятий. В выступлениях докладчиков на секции «Системы технического зрения» прозвучали предложения для достижения технологического суверенитета Российской Федерации в области фотоники и оптоэлектроники
Издательство
- Издательство
- АО "НПО "ОРИОН"
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
- Юр. адрес
- 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
- ФИО
- Старцев Вадим Валерьевич (ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
- E-mail адрес
- orion@orion-ir.ru
- Контактный телефон
- +7 (499) 3749400