光电管子量子效率英文解释翻译、光电管子量子效率的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 quentum efficiency

分词翻译：

光电管的英语翻译：

【化】 photoelectric tube
【医】 phototube

子的英语翻译：

【机】 leaven

量子效率的英语翻译：

【化】 quantum efficiency

专业解析

光电管子（Phototube）的量子效率（Quantum Efficiency, QE）是指其在特定波长光照下，将入射光子转换为可探测光电子（或光电流）的效率。该参数是衡量光电探测器性能的核心指标之一，具有明确的物理定义和工程意义。以下是基于汉英词典视角的详细解释：

一、术语构成与物理定义

光电管子（Phototube）
一种真空或充气管件，通过光电效应将光信号转换为电信号。核心部件为光阴极（Photocathode），其材料特性直接影响量子效率。英文术语强调其光电转换功能（Photo- 光， -tube 电子管）。
量子效率（Quantum Efficiency）
定义为光阴极发射的光电子数 (N_e) 与入射光子数 (N_p) 的比值：

$$ QE(lambda) = frac{N_e}{N_p} times 100% $$

该公式表明QE是波长的函数（符号 (lambda)），单位为百分比（%）。高QE值代表器件在特定波长下更高效地将光能转化为电能。

二、量子效率的核心影响因素

光阴极材料
不同材料（如银氧铯Ag-O-Cs、锑铯Sb-Cs）的能带结构决定其光谱响应范围。例如：
- S-1阴极（Ag-O-Cs）：峰值QE约0.4%（可见光）
- 砷化镓（GaAs）阴极：QE可达30%以上（近红外）。
波长依赖性
QE随入射光波长变化，通常在特定波长（如400nm或800nm）达到峰值，在紫外或红外波段急剧下降。此特性由材料的逸出功（Work Function）和能带隙（Bandgap）决定。

三、工程意义与应用场景

探测器灵敏度
QE直接决定光电管子的响应度（Responsivity），即单位光功率产生的光电流（A/W）。例如，QE=10%在500nm波长对应约0.04 A/W的响应度。
低照度探测
高QE光电管适用于弱光检测（如天文观测、生物发光测量），因其可有效捕捉稀少光子并转换为可测信号。

四、权威定义参考

美国国家标准与技术研究院（NIST）：将量子效率定义为"光阴极发射电子数与入射光子数的比率"，强调其与波长的函数关系。
国际光学工程学会（SPIE）：指出QE是评估光电探测器性能的"黄金标准"，尤其关注其在红外成像系统中的优化。

来源说明

NIST. Photodetector Terminology Guide.
SPIE Press. Handbook of Optoelectronics.
OSA Publishing. Fundamentals of Photonics.
IEEE Journal of Quantum Electronics. Phototube Response Calibration Methods.

网络扩展解释

光电管的量子效率（Quantum Efficiency, QE）是衡量其将入射光子转换为电子的能力的核心指标，具体可分为以下要点：

1.定义

量子效率表示单位时间内产生的光电子数与入射光子数的比值，通常以百分比形式呈现。它反映了光电器件对光子的利用效率。例如，若100个光子入射产生25个电子，则量子效率为25%。

2.分类

外部量子效率（EQE）：考虑所有入射光子（包括反射、透射等损失），计算公式为： $$ text{EQE} = frac{text{输出电流}}{e cdot text{入射光功率}/(h cdot c/lambda)} times 100% $$ 其中，( e )为电子电荷，( h )为普朗克常数，( c )为光速，( lambda )为波长。
内部量子效率（IQE）：仅计算被材料吸收的光子中转化为电子的比例，忽略表面反射等损耗。

3.影响因素

波长依赖性：QE随入射光波长变化，不同材料的光谱响应范围不同（如硅光电管在可见光区效率较高）。
表面状态：光滑或粗糙的表面会影响光子吸收和电子逸出效率。
材料特性：半导体材料的能带结构、缺陷密度等直接影响电子-空穴对的生成与收集。

4.典型数值

普通光电管：约1%~25%（受反射和能量损失限制）。
高性能器件（如CCD）：某些波长下可超过90%。

5.应用意义

光检测：高QE提升光电二极管的灵敏度，适用于光谱分析、医疗成像等领域。
太阳能电池：EQE是评估能量转换效率的关键参数。

如需进一步了解计算方法或具体材料的数据，可参考技术文献或光电器件手册。