آشکارندگی ویژه

آشکارندگی ویژه (به انگلیسی: Specific detectivity) یا قابلیت آشکارسازی ویژه، یا ^*D، برای یک آشکارساز نوری یک عدد شایستگی است برای مشخص‌کردن کارایی آن و برابر با وارون توان معادل نویز (NEP) بهنجارشده بر جذر مساحت در پهنای‌باند فرکانسی حسگر (وارون دوبرابر انتگرال‌گیری زمان) است. آشکارندگی ویژه توسط رابطه زیر مشخص می‌شود:

$$D^{*}={\frac {\sqrt {A\Delta f}}{NEP}}$$

که دراینجا $A$ مساحت ناحیه حساس به نور آشکارساز است، ${\textstyle \Delta f}$ پهنای‌باند و اِن‌ایی‌پی توان معادل نویز در واحد [W] است. معمولاً در واحدهای جونز (${\textstyle cm\cdot {\sqrt {Hz}}/W}$) به افتخار رابرت کلارک جونز که در ابتدا آن را تعریف کرد، بیان می‌شود.

باتوجه به این‌که توان معادل نویز را می‌توان به‌عنوان تابعی از پاسخ‌دهی ${\mathfrak {R}}$ (در واحد ${\textstyle A/W}$ یا ${\textstyle V/W}$) بیان‌کرد و چگالی طیفی نویز $S_{n}$ (در واحد $A/Hz^{1/2}$ یا $V/Hz^{1/2}$) مانند ${\textstyle NEP={\frac {S_{n}}{\mathfrak {R}}}}$ ، معمول است که آشکارندگی ویژه را به‌صورت بیان‌شده ببینیم

$$D^{*}={\frac {{\mathfrak {R}}\cdot {\sqrt {A}}}{S_{n}}}$$

.

اغلب مفید است که آشکارندگی ویژه را برحسب سطوح نسبی نویز موجود در افزاره بیان کنیم. یک عبارت رایج در زیر آورده شده‌است.

$$D^{*}={\frac {q\lambda \eta }{hc}}\left[{\frac {4kT}{R_{0}A}}+2q^{2}\eta \Phi _{b}\right]^{-1/2}$$

با q به‌عنوان بار الکترونیکی، $\lambda$ طول موج مورد نظر، h ثابت پلانک، c سرعت نور، k ثابت بولتزمن، T دمای آشکارساز است، $R_{0}A$ محصول ناحیهٔ مقاومت دینامیکی با بایاس-صفر است (اغلب به‌صورت تجربی اندازه‌گیری می‌شود، اما در مفروضات سطح نویز نیز قابل‌بیان است) $\eta$ بازدهی کوانتومی افزاره است و $\Phi _{b}$ شار کل منبع (اغلب یک جسم‌سیاه) برحسب فوتون/ثانیه/سانتی‌مترمربع است.

منابع

 این مقاله حاوی محتوای تحت مالکیت عمومی از سند «Federal Standard 1037C». General Services Administration است.