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[科普中国]-闪烁噪声

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闪烁噪声的概念

由器件的局部起伏(如光电阴极表面的局部不均)引起发射电子的缓慢随机起伏,这种变化通常出现在较低的频率上(频率上限约500赫),此种噪声称闪烁噪声(Flicker noise)。

在低频下,闪烁噪声可比散粒噪声大好几倍,但可以通过提高工作频带,避开低频段以及仔细制作光电子器件等方法来减少影响。

由于闪烁噪声强度比例于,故称“红”噪声,是低频段的主要噪声源。1

闪烁噪声的原理与有用光电信号相伴随的噪声来源于两方面,一类起源于侧两系统之外,另一类来自于测量系统内部。外部噪声源包括市电、无电电台、电火花、脉冲放电以及机械振动等,统称外部干扰。来自系统内部的噪声是由各种器件、部件产生的热噪声、散粒噪声和闪烁噪声等。

来自系统外部的噪声可用屏蔽(静电屏蔽等)、减震等方法克服,系统内部的噪声来源于带电粒子的不连续性(粒子性)以及局部不均(涨落),热噪声来源于有功元件中电子的无规运动产生的电压起伏,散粒噪声是电子发射的不规则离散性引起的电流起伏,而器件中局部位垒不均则产生闪烁噪声。对这些干扰信号的噪声的抑制是微弱光电信号检测的重要任务。

闪烁噪声又称为噪声。a一般为1、2、4,也有取6或更大值的情况。与散粒噪声一样。它同样与流过被测体系的电流有关、与腐蚀电极的局部阴阳极反应有关;所不同的是引起散粒噪声的局部阴阳极反应所产生的能量耗散掉了,且E外测表现为零或稳定值2 ,而对应于闪烁噪声的E外侧则表现为具有各种瞬态过程的变量。局部腐蚀(如点蚀)能显著地改变腐蚀电极上局部微区的阳极反应电阻值,从而导致E外测的剧烈变化。因此,当电极发生局部腐蚀时,如果在开路电位下测定腐蚀电极的电化学噪声。则电极电位会发生负移,之后伴随着电极局部腐蚀部位的修复而正移;如果在恒压情况下测定,则在电流-时间曲线上有一个正的脉冲尖蜂。2