Advanced Radio Frequency Timing AppaRATus (ARARAT) Technique and Applications - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Pré-Publication, Document De Travail Année : 2022

Advanced Radio Frequency Timing AppaRATus (ARARAT) Technique and Applications

Ani Aprahamian
  • Fonction : Auteur
Amur Margaryan
  • Fonction : Auteur
Vanik Kakoyan
  • Fonction : Auteur
Simon Zhamkochyan
  • Fonction : Auteur
Sergey Abrahamyan
  • Fonction : Auteur
Hayk Elbakyan
  • Fonction : Auteur
Samvel Mayilyan
  • Fonction : Auteur
Arpine Piloyan
  • Fonction : Auteur
Henrik Vardanyan
  • Fonction : Auteur
Hamlet Zohrabyan
  • Fonction : Auteur
Lekdar Gevorgian
  • Fonction : Auteur
Robert Ayvazyan
  • Fonction : Auteur
Artashes Papyan
  • Fonction : Auteur
Garnik Ayvazyan
  • Fonction : Auteur
Arsen Ghalumyan
  • Fonction : Auteur
Narek Margaryan
  • Fonction : Auteur
Hasmik Rostomyan
  • Fonction : Auteur
Anna Safaryan
  • Fonction : Auteur
Bagrat Grigoryan
  • Fonction : Auteur
Ashot Vardanyan
  • Fonction : Auteur
Arsham Yeremyan
  • Fonction : Auteur
John Annand
  • Fonction : Auteur
Kenneth Livingston
  • Fonction : Auteur
Rachel Montgomery
  • Fonction : Auteur
Patrick Achenbach
  • Fonction : Auteur
Josef Pochodzalla
  • Fonction : Auteur
Dimiter L. Balabanski
  • Fonction : Auteur
Satoshi N. Nakamura
  • Fonction : Auteur
Maxime Brodeur
  • Fonction : Auteur

Résumé

The development of the advanced Radio Frequency Timer of electrons is described. It is based on a helical deflector, which performs circular or elliptical sweeps of keV electrons, by means of 500 MHz radio frequency field. By converting a time distribution of incident electrons to a hit position distribution on a circle or ellipse, this device achieves extremely precise timing. Streak Cameras, based on similar principles, routinely operate in the ps and sub-ps time domain, but have substantial slow readout system. Here, we report a device, where the position sensor, consisting of microchannel plates and a delay-line anode, produces ~ns duration pulses which can be processed by using regular fast electronics. A photon sensor based on this technique, the Radio Frequency Photo-Multiplier Tube (RFPMT), has demonstrated a timing resolution of ~10 ps and a time stability of ~0.5 ps, FWHM. This makes the apparatus highly suited for Time Correlated Single Photon Counting which is widely used in optical microscopy and tomography of biological samples. The first application in lifetime measurements of quantum states of graphene, under construction at the A. I. Alikhanyan National Science Laboratory (AANL), is outlined. This is followed by a description of potential RFPMT applications in time-correlated Diffuse Optical Tomography, time-correlated Stimulated Emission Depletion microscopy, hybrid FRET/STED nanoscopy and Time-of-Flight Positron Emission Tomography.

Dates et versions

hal-03901577 , version 1 (15-12-2022)

Identifiants

Citer

Ani Aprahamian, Amur Margaryan, Vanik Kakoyan, Simon Zhamkochyan, Sergey Abrahamyan, et al.. Advanced Radio Frequency Timing AppaRATus (ARARAT) Technique and Applications. 2022. ⟨hal-03901577⟩
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