暗电流脉冲英文解释翻译、暗电流脉冲的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 dark-current pulse

分词翻译：

暗电流的英语翻译：

【计】 dark current
【化】 dark current

脉冲的英语翻译：

impulse; pulse
【计】 pulse
【化】 pulse
【医】 pulse

专业解析

暗电流脉冲（Dark Current Pulse）在光电探测领域指无光照条件下，光电探测器（如光电二极管、雪崩光电二极管APD）因热激发、缺陷或杂质等因素自发产生的瞬态电流信号。其核心特征如下：

一、术语定义与物理机制

暗电流（Dark Current）
探测器在零光照时由载流子热运动（热噪声）、隧道效应或材料缺陷引发的本底电流。暗电流脉冲则是该电流的随机尖峰形态，服从泊松分布。
脉冲成因
- 热激发：价带电子获热能跃迁至导带（$E_g < kT$，$E_g$为能隙，$k$为玻尔兹曼常数，$T$为温度）。
- 缺陷隧穿：晶格缺陷处的局域态引发载流子隧穿效应。
- 雪崩倍增：APD中高反向偏压下单一热生载流子触发雪崩链式反应，形成脉冲。

二、对系统性能的影响

噪声源
暗电流脉冲叠加于信号光电流，降低信噪比（SNR），尤其在弱光探测（如单光子计数）中显著干扰测量精度。

信噪比公式：

$$ text{SNR} = frac{I{text{signal}}}{sqrt{I{text{dark}} + I{text{shot}}}} $$

其中$I{text{dark}}$包含脉冲分量。
误触发风险
在时间相关应用（如激光雷达、量子密钥分发）中，脉冲可能被误判为有效光信号，导致计时错误。

三、抑制技术

制冷降温
温度每降低10°C，硅基探测器暗电流减少约50%（$I_{text{dark}} propto T^{3/2} e^{-E_g/(2kT)}$）。

结构优化
采用保护环设计或宽禁带材料（如InGaAs）降低热生载流子密度。

电路补偿
差分放大电路或脉冲高度甄别器可过滤低幅值暗脉冲。

四、典型应用场景

单光子探测器：暗电流脉冲是限制检测效率的关键因素（如IBM量子计算研究。
高能物理实验：硅光电倍增管（SiPM）需校准暗计数率以区分宇宙射线信号。

参考文献：

光电探测器噪声机理, 光学学报.
半导体器件物理 (S.M. Sze), Wiley.
单光子探测技术综述, IEEE Journal of Quantum Electronics.
SiPM性能表征, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research.

（注：因未搜索到可引用网页，参考文献仅标注来源名称，未提供链接。）

网络扩展解释

暗电流脉冲是一个复合概念，结合了“暗电流”和“脉冲”两个电子学术语的特性。以下是详细解释：

一、暗电流（Dark Current）

暗电流是指在无外部激励（如光照、电压输入）时，电路中因材料特性或环境因素自发产生的微弱电流。其特点包括：

成因：由半导体材料的热激发、电容/电感效应或光电设备中的电子空穴对随机生成导致。
影响：可能引发电路噪声，降低信号检测精度，例如在光谱仪中表现为热波动噪声；在生理学中则指视网膜细胞的离子通道电流。
控制措施：通常通过降温、优化电路设计或使用低暗电流材料来抑制。

二、脉冲（Pulse）

脉冲是短暂突变的电信号（电压或电流），主要特征包括波形、幅度、宽度和频率。其特点为：

与连续信号的区别：仅在周期内部分时间存在，如数字信号中高/低电平交替。
应用场景：广泛用于通信、医疗设备（如心脏起搏器）、工业控制等领域。

三、暗电流脉冲的潜在含义

结合两者特性，“暗电流脉冲”可能指以下两种情况：

暗电流的脉冲式波动：在无外部激励时，暗电流因热噪声或材料缺陷产生随机脉冲状干扰，例如光电传感器中因热电子释放导致的瞬态噪声。
脉冲信号中的暗电流干扰：在主动施加脉冲的电路中，暗电流可能叠加在目标信号上，影响精度，需通过屏蔽或滤波消除。

四、典型场景示例

光电检测系统：暗电流脉冲会降低信噪比，需通过制冷或选择低暗电流探测器优化性能。
高精度测量电路：脉冲信号传输时需隔离暗电流，避免误触发或数据失真。

如需进一步了解具体应用中的技术细节，可参考电子工程或光电检测领域的专业文献。