单光子计数数据处理.docxVIP

五．数据处理（1）阈值方式（测量实验阈值）无冷却时：（1）没有电流输入测量阈值：31，光子数38099 （2）有电流输入测量阈值：63，光子数135465有冷却时：（3）没有电流输入测量阈值：31，光子数14695 （4）有电流输入测量阈值：63，光子数130945得出结论：无论是否冷却，阈值的大小都受电流输入的影响，有电流输入比没电流输入时的阈值要大；而光子数则受冷却和电流的影响，有冷却时的光子数比没冷却的要少，有电流输入时的光子数要比没电流输入的光子数要多很多。（2）不同光功率测得的光子数设施采样间隔100ms，积分时间1000ms。光功率2345678电流1．62.12.73.34.85.05.9光子数6127191775113235134761159641183385206846光子数与光功率的关系曲线如下所示：由上图可知，在其他条件相同的情况下，单位时间内检测到的光子数随着光功率的增大而逐渐增加，二者基本成正比关系。（3）不同积分时间测得的光子数设置采样间隔500ms，积分时间500ms。得如下所示的图。采样间隔500光功率234567电流1.52.12.83.54.35.2积分时间500光子数345114690759144713688234294601积分时间200光子数137761933724132289973333038244由表格对比可知：在其他条件相同的情况下，积分时间会影响所测量光子的数目。积分时间越长，所测得的光子数越多，二者呈线性关系。理论上可推导，当光子的出射流量基本不变时，积分时间越长，累积的光子数就越多，所测得的光子也就越多。而且积分时间越长，所测得数据的的波动小，稳定性也就更加好。（4）不同采样间隔的光子数设置采样间隔为500ms，积分时间为200ns。积分时间500光功率234567电流1.62.12.73.34.85.0采样间隔500光子数345114690759144713688234294601采样间隔1000光子数352714877563235847618964198385由表格对比可知：在其他条件相同的情况下，不同采样间隔的大小，所测得的光子数相近，采样间隔对光子数的影响不大。但采样间隔越大，所测得的数据波动性较小，出射光子较稳定。所以在测量时，应采用较大的采样间隔。七．实验结论通过实验，讨论了在不同温度，不同光功率，不同积分时间以及不同采样间隔情况下对实验所测得的光子数的影响。由数据处理总结如下：在其他条件相同的情况下，给阴极冷却降温可以有效抑制出射光电子的数量。在其他条件相同的情况下，单位时间内检测到的光子数随着光功率的增大而增多，二者基本成正比关系。在其他条件相同的情况下，积分时间越长，所测得的光子数也越多，二者呈线性关系。在其他条件相同的情况下，采样间隔对光子数的测量影响不大，不同采样间隔所测得的光子数相近。八．思考题1.影响单光子计数系统的测量动态范围的主要因素是什么？答：由实验可以得出，与温度，功率，积分时间等有关系。可能还与待测样品，仪器和观测者有关系。2.测得的接收光功率与推算的光功率是否一致，若不一致，试着分析原因。答；不一致，可能的原因是为了观测需要本实验光功率偏大，有明显的多电子条件，因而需要对计算结果P0乘一个系数得到P1.指导教师批阅意见：成绩评定：实验操作与结果（50）实验报告（50）总分指导教师签字：