什么是光子

光量子，简称光子（photon），是传递电磁相互作用的基本粒子，在1905年由爱因斯坦提出，1926年由美国物理化学家吉尔伯特·路易斯正式命名。当光信号很微弱时，光子就是一个个的到达探测器，在信号就会形成一个个光脉冲。 光子是电磁辐射的载体，而在量子场论中光子被认为是电磁相互作用的媒介子。光子静止质量为零。光子以光速运动，并具有能量、动量、质量。

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单光子探测仪的材料

超导TES单光子探测器本质上属于热探测器的一种。典型的热探测器包括吸收能量的吸收体，测量温度变化的温度计，维持恒定温度的热沉，以及吸收体和热沉之间的弱热连接。半导体光子型探测器的性能在很大程度上取决于制备探测器所用的半导体材料。测器的核心是由一层生长在硅衬底上、尺寸在20 m×20 m左右、厚度为几十纳米的超导薄膜。在薄膜的两端施加恒定电压，由于低温下薄膜中电子与声子之间的弱热耦合作用，焦耳热功率的存在使薄膜电子系统的温度Te高于声子系统的温度Tp，这被称为“热电子”效应.作为单光子探测器使用时，超导薄膜中的电子系统同时承担了热探测器的吸收体和TES温度计的双重功能。由于薄膜中声子系统与硅衬底之间较强的热耦合作用，声子系统的温度等于硅衬底的温度(Tp=Tb)，声子系统充当了热探测器中的热沉。薄膜电子系统和声子系统之间的弱热耦合构成了热探测器所需要的弱热连接。

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单光子探测器的相关介绍

单光子探测是一种极微弱光探测法，它所探测的光的光电流强度比光电检测器本身在室温下的热噪声水平还要低，用通常的直流检测方法不能把这种湮没在噪声中的信号提取出来。作为单光子探测器使用时，超导薄膜中的电子系统同时承担了热探测器的吸收体和TES温度计的双重功能。单光子计数方法利用弱光照射下光子探测器输出电信号自然离散的特点，采用脉冲甄别技术和数字计数技术把极其弱的信号识别并提取出来。这种技术与模拟检测相比，有受外界因素影响小、信噪比高、线性动态区范围大、可实现数字数据处理等优点。