光電管子量子效率英文解釋翻譯、光電管子量子效率的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 quentum efficiency

分詞翻譯：

光電管的英語翻譯：

【化】 photoelectric tube
【醫】 phototube

子的英語翻譯：

【機】 leaven

量子效率的英語翻譯：

【化】 quantum efficiency

專業解析

光電管子（Phototube）的量子效率（Quantum Efficiency, QE）是指其在特定波長光照下，将入射光子轉換為可探測光電子（或光電流）的效率。該參數是衡量光電探測器性能的核心指标之一，具有明确的物理定義和工程意義。以下是基于漢英詞典視角的詳細解釋：

一、術語構成與物理定義

光電管子（Phototube）
一種真空或充氣管件，通過光電效應将光信號轉換為電信號。核心部件為光陰極（Photocathode），其材料特性直接影響量子效率。英文術語強調其光電轉換功能（Photo- 光， -tube 電子管）。
量子效率（Quantum Efficiency）
定義為光陰極發射的光電子數 (N_e) 與入射光子數 (N_p) 的比值：

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

該公式表明QE是波長的函數（符號 (lambda)），單位為百分比（%）。高QE值代表器件在特定波長下更高效地将光能轉化為電能。

二、量子效率的核心影響因素

光陰極材料
不同材料（如銀氧铯Ag-O-Cs、銻铯Sb-Cs）的能帶結構決定其光譜響應範圍。例如：
- S-1陰極（Ag-O-Cs）：峰值QE約0.4%（可見光）
- 砷化镓（GaAs）陰極：QE可達30%以上（近紅外）。
波長依賴性
QE隨入射光波長變化，通常在特定波長（如400nm或800nm）達到峰值，在紫外或紅外波段急劇下降。此特性由材料的逸出功（Work Function）和能帶隙（Bandgap）決定。

三、工程意義與應用場景

探測器靈敏度
QE直接決定光電管子的響應度（Responsivity），即單位光功率産生的光電流（A/W）。例如，QE=10%在500nm波長對應約0.04 A/W的響應度。
低照度探測
高QE光電管適用于弱光檢測（如天文觀測、生物發光測量），因其可有效捕捉稀少光子并轉換為可測信號。

四、權威定義參考

美國國家标準與技術研究院（NIST）：将量子效率定義為"光陰極發射電子數與入射光子數的比率"，強調其與波長的函數關系。
國際光學工程學會（SPIE）：指出QE是評估光電探測器性能的"黃金标準"，尤其關注其在紅外成像系統中的優化。

來源說明

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

網絡擴展解釋

光電管的量子效率（Quantum Efficiency, QE）是衡量其将入射光子轉換為電子的能力的核心指标，具體可分為以下要點：

1.定義

量子效率表示單位時間内産生的光電子數與入射光子數的比值，通常以百分比形式呈現。它反映了光電器件對光子的利用效率。例如，若100個光子入射産生25個電子，則量子效率為25%。

2.分類

外部量子效率（EQE）：考慮所有入射光子（包括反射、透射等損失），計算公式為： $$ text{EQE} = frac{text{輸出電流}}{e cdot text{入射光功率}/(h cdot c/lambda)} times 100% $$ 其中，( e )為電子電荷，( h )為普朗克常數，( c )為光速，( lambda )為波長。
内部量子效率（IQE）：僅計算被材料吸收的光子中轉化為電子的比例，忽略表面反射等損耗。

3.影響因素

波長依賴性：QE隨入射光波長變化，不同材料的光譜響應範圍不同（如矽光電管在可見光區效率較高）。
表面狀态：光滑或粗糙的表面會影響光子吸收和電子逸出效率。
材料特性：半導體材料的能帶結構、缺陷密度等直接影響電子-空穴對的生成與收集。

4.典型數值

普通光電管：約1%~25%（受反射和能量損失限制）。
高性能器件（如CCD）：某些波長下可超過90%。

5.應用意義

光檢測：高QE提升光電二極管的靈敏度，適用于光譜分析、醫療成像等領域。
太陽能電池：EQE是評估能量轉換效率的關鍵參數。

如需進一步了解計算方法或具體材料的數據，可參考技術文獻或光電器件手冊。