Некоторые особенности распространения тепла в W/La0.99Ce0.01B6/Mo/Al2O3 термоэлектрическом датчике однофотонных детекторов
Authors: Кузанян А. А. , Никогосян В. Р. , Мгерян Л. Г. , Кузанян А. С. 
Published: November 2024

Представлены результаты моделирования процессов распространения тепла в многослойном W/La0.99Ce0.01B6/Mo/Al2O3 термоэлектрическом сенсоре однофотонного детектора. Расчеты проводились трехмерным матричным методом, основанным на уравнении распространения тепла из ограниченного объема. Исследованы временные зависимости температуры различных участков сенсора. Определены максимальное значение температуры в центре поверхности и в 10 точках с фиксированным шагом от центра к краю для всех слоев, время достижения максимальной температуры, время выравнивания температуры на поверхности слоев и температура, при которой это происходит, а также время спада температуры в горячем пятне до фонового значения. Выявлены особенности и закономерности распространения тепла в термоэлектрическом сенсоре после поглощения фотонов с энергией 7.1–0.8 эВ. Полученные результаты являются необходимой основой для создания термоэлектрического детектора, способного регистрировать одиночные фотоны в широкой области электромагнитного спектра.
The results of modeling the heat propagation processes in a multilayer W/La0.99Ce0.01B6/Mo/Al2O3 thermoelectric sensor of a single-photon detector are presented. The calculations were performed using the three-dimensional matrix method based on the equation of heat propagation from a limited volume. The temperature temporal dependences of different areas of a sensor were investigated. The maximum temperature value in the center of the surface and at 10 points with a fixed step from the center to the edge of all layers, the time to reach the maximum temperature, the time of temperature equalization on the surface of the layers and the temperature at which this occurs, as well as the time of temperature decay in the hot spot to the background value were determined. The features and patterns of heat propagation in the thermoelectric sensor after absorption of photons with an energy of 7.1 – 0.8 eV were revealed. The obtained results are the necessary basis for creating a thermoelectric detector capable of registering single photons in a wide range of the electromagnetic spectrum.
Ներկայացված են միաֆոտոն դետեկտորի բազմաշերտ W/La0.99Ce0.01B6/Mo/Al2O3 ջերմաէլեկտրական տվիչում ջերմության տարածման պրոցեսների մոդելավորման արդյունքները: Հաշվարկներն իրականացվել են եռաչափ մատրիցային մեթոդով, որը հիմնված է սահմանափակ ծավալից ջերմության տարածման հավասարման վրա: Ուսումնասիրվել են տվիչի տարբեր հատվածների ջերմաստիճանի ժամանակային կախվածությունները: Որոշվել են ջերմաստիճանի առավելագույն արժեքը մակերևույթի կենտրոնում և 10 կետերում՝ կենտրոնից մինչև եզր ֆիքսված քայլով բոլոր շերտերի համար, առավելագույն ջերմաստիճանին հասնելու ժամանակը, շերտերի մակերևույթի ջերմաստիճանի հավասարեցման ժամանակը և ջերմաստիճանը, ինչպես նաև տաք կետում ջերմաստիճանի մինչև ֆոնային արժեք անկման ժամանակը: Բացահայտվել են 7․1–0․8 էՎ էներգիաով ֆոտոնների կլանումից հետո ջերմաէլեկտրական տվիչում ջերմության տարածման առանձնահատկություններն ու օրինաչափությունները։ Ստացված արդյունքներն անհրաժեշտ հիմք են հանդիսանում ջերմաէլեկտրական դետեկտոր ստեղծելու համար, որն ունակ է հայտնաբերել միակի ֆոտոններ էլեկտրամագնիսական սպեկտրի լայն տիրույթում: