I. características de los materiales y restricciones de uso

1. Sensibilidad a la temperatura
   • Cuestiones centrales: el ancho de Banda prohibida de HgCdTe cambia significativamente con la temperatura (aproximadamente - 2 MeV / k), lo que resulta en la deriva de la longitud de onda de corte y la corriente oscura con la temperatura.
   • Precauciones:
     • Debe funcionar a baja temperatura (generalmente 77k o menos, refrigeración por nitrógeno líquido o refrigeración por sterling).
     • Las fluctuaciones de temperatura deben controlarse dentro de ± 0,1 k, de lo contrario pueden desencadenar un desplazamiento de longitud de onda o un aumento del ruido.
   • caso: la corriente oscura de un detector infrarrojo de onda larga es de 10⁻ A / CM cuadrado a 300k y se reduce a 10 ⁹ A / CM cuadrado a 77k, con un excelente efecto de enfriamiento.
2. Fragilidad mecánica
   • Cuestiones centrales: la constante de celosía de HgCdTe es grande y es propensa a dislocaciones y grietas.
   • Precauciones:
     • Para evitar vibraciones mecánicas e impactos, es necesario utilizar envases a prueba de terremotos durante el transporte.
     • Al encapsular, se utilizan cables flexibles (como la soldadura por bolas de oro) para evitar la rotura causada por el estrés térmico.

II. diseño óptico y eléctrico

1. Coincidencia de ventanas ópticas
   • Cuestiones centrales: el detector debe coincidir con el rango de longitud de onda del sistema óptico, de lo contrario la sensibilidad disminuirá.
   • Precauciones:
     • La ventana de recubrimiento se selecciona de acuerdo con la longitud de onda de corte del detector (como la onda media de 3 - 5 micras y la onda larga de 8 - 14 micras).
     • Evitar el uso de materiales de alto índice de refracción (como algunos cristales) para entrar en contacto directo con la superficie del detector y evitar la pérdida de reflexión.
2. Control de voltaje sesgado
   • Cuestiones centrales: el sesgo excesivo puede desencadenar un efecto túnel, lo que provocará un aumento de la corriente oscura.
   • Precauciones:
     • El sesgo debe limitarse estrictamente al rango recomendado por el fabricante (por ejemplo - 0,1v a - 0,5v).
     • Utilice una fuente de alimentación de bajo ruido para evitar que las fluctuaciones de voltaje introduzcan ruido.

III. medio ambiente y condiciones de almacenamiento

1. Vacío y limpieza
   • Cuestiones centrales: la superficie de HgCdTe es fácil de oxidar, lo que conduce a la degradación del rendimiento.
   • Precauciones:
     • El almacenamiento y el funcionamiento deben realizarse en un ambiente de vacío o gas inerte, como el nitrógeno.
     • Después del embalaje, el vacío debe ser mejor que 10⁻ Torr para evitar la invasión de vapor de agua y oxígeno.
2. Protección Radiológica
   • Cuestiones centrales: la radiación de alta energía (como los rayos gamma) puede causar daños en la red cristalina, lo que resulta en un aumento de la corriente oscura.
   • Precauciones:
     • Evite usarlo en ambientes de fuerte radiación y agregue una capa de blindaje de plomo si es necesario.
     • Es necesario mantenerse alejado de los materiales radiactivos durante el almacenamiento a largo plazo.

IV. normas de funcionamiento y mantenimiento

1. Precalentamiento y enfriamiento
   • Cuestiones centrales: los cambios rápidos de temperatura pueden causar daños por estrés térmico.
   • Precauciones:
     • Es necesario enfriarse lentamente antes de arrancar (por ejemplo, se necesitan ≥ 30 minutos desde la temperatura ambiente hasta 77k).
     • Mantenga una baja temperatura durante al menos una hora después de apagar y espere a que la temperatura interna se equilibre antes de calentarse.
2. Protección estática
   • Cuestiones centrales: HgCdTe es sensible a la electricidad estática y la des puede causar daños.
   • Precauciones:
     • Los operadores deben usar pulseras antiestáticas y la Mesa de trabajo debe estar fundamentada.
     • El detector se almacena en una bolsa antiestática para evitar el contacto directo con materiales plásticos o de fibra química.

V. fallas comunes e investigación

1. Corriente oscura anormal
   • Posibles causas: temperatura excesiva, sesgo excesivo, contaminación de la superficie.
   • Pasos de investigación:
     1. Compruebe el sistema de refrigeración y confirme que la temperatura es estable.
     2. Reducir el sesgo al valor recomendado y observar los cambios en la corriente oscura.
     3. Si sigue siendo anormal, es necesario volver a la fábrica para limpiar o volver a recubrir.
2. Disminución de la tasa de respuesta
   • Posibles causas: contaminación de ventanas ópticas, degradación de detectores.
   • Pasos de investigación:
     1. Compruebe la transmisión de luz de la ventana y limpie o reemplace si es necesario.
     2. Probar la tasa de respuesta a diferentes temperaturas para confirmar si se trata de degradación del material.