当使用新的bh SPC-150NX TCSPC时间相关单光子计数模块操作时，混合型探测器和多通道（MCP）PMT可实现小于20 ps FWHM的时间分辨率（IRF宽度）。作为测试光源，我们使用了脉冲宽度为100 fs的Toptica FemtoFErb激光器。将激光束通过一个ND滤光片装到bh HPM-100-06和HPM-100-07检测器（基于Hamamatsu R10467-06和07管）和Hamamatsu R3809U-50 MCP PMT的光电阴极。在所有情况下，获得约20ps FWHM及以下的IRF宽度。这比以前报道的这些检测器短得多。




从上至下：HPM-100-06，HPM-100-07，R3809U的IRF。响应100-fs脉冲，采用SPC-150NX TCSPC模块记录。时间刻度100 ps / div，405 fs /时间通道。


到目前为止，只有使用超导NbN检测器才能获得类似的IRF宽度（见bh新闻2015/10），在少数情况下，MCP-PMT以最大电压运行，CFD阈值仅检测到一小部分光子脉冲。然而，NbN探测器具有极小的有效面积，MCP-PMT以较高的CFD阈值运行，效率差和计数率有限。对于这里描述的测试没有做出这样的折中：光分布在混合探测器的约5mm²的面积上，MCP PMT的面积为50mm²。MCP-PMT在3000V（最大值的88％）下运行，并且在抑制不超过50％的光子脉冲的CFD阈值。这些条件下的最大计数率为几MHz。对于HPM检测器，使用的CFD阈值根本不抑制任何光子脉冲。
我们认为这里描述的检测器/ SPC组合可提供当前可用的时间分辨率，检测面积和灵敏度的最佳组合。
有关详细信息，请参见application note‘Sub-20ps IRF WIdth from Hybrid Detectors and MCP PMTs'，请点击 这里下载。