CN115468662A - 基于光子数分辨探测器的测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于光子数分辨探测器的测量装置及方法，基于光子数分辨探测器的测量装置包括样品座、相干光源和光子数分辨探测器，样品座被配置为能够接收样品，还被配置为能够容置样品进行化学反应、调节样品的温度以及调节样品的机械和运动状态；相干光源被配置为能够向样品座上的样品发射入射光；光子数分辨探测器被配置为能够测量经过样品座上的样品的透射光、反射光及散射光的数据并进行统计、分析，以得到透射光、反射光及散射光的光子统计特性。本发明的基于光子数分辨探测器的测量装置及方法，利用光子数分辨探测器实现对样品的化学成分和反应过程、温度、机械和运动状态的测量，使得光子数分辨探测器的应用领域范围得到扩展。

Description

基于光子数分辨探测器的测量装置及方法

技术领域

本发明涉及光子数分辨探测器技术领域，尤其涉及一种基于光子数分辨探测器的测量装置及方法。

背景技术

随着光探测技术的快速发展，现已经实现了对微弱光的特性进行测量和分析，而光子数分辨探测器是主要的测量装置，当微弱光入射到光子数分辨探测器时，光子数分辨探测器能够根据光子数不同产生相应的响应信号，并实现对入射光的光子统计特性的分析。目前，光子数分辨探测器以其具备光子数分辨能力被广泛应用于量子通信、激光雷达等领域。然而，现有技术中光子数分辨探测器在测量领域的应用较为有限。

发明内容

本发明提供一种基于光子数分辨探测器的测量装置及方法，用以解决现有技术中光子数分辨探测器在测量领域的应用较为有限的问题。

第一方面，本发明提供一种基于光子数分辨探测器的测量装置，包括：

样品座，被配置为能够接收样品，还被配置为能够容置所述样品进行化学反应、调节所述样品的温度以及调节所述样品的机械和运动状态；

相干光源，被配置为能够向所述样品座上的所述样品发射入射光；

光子数分辨探测器，被配置为能够测量经过所述样品座上的所述样品的透射光、反射光及散射光的数据并进行统计、分析，以得到所述透射光、反射光及散射光的光子统计特性。

根据本发明提供的基于光子数分辨探测器的测量装置，所述样品座包括样品台和温度调节模块，所述样品台被配置为能够安置所述样品，所述温度调节模块设置于所述样品台，所述温度调节模块被配置为能够调节所述样品台上的所述样品的温度。

根据本发明提供的基于光子数分辨探测器的测量装置，所述温度调节模块被配置为能够向所述样品台上的所述样品施加电流、电压、声场、磁场及电磁波中的一种或多种，以调节所述样品的温度。

根据本发明提供的基于光子数分辨探测器的测量装置，所述样品座还包括运动机构，所述运动机构与所述样品台连接，所述运动机构被配置为能够驱动所述样品台进行振动、转动、平移运动中的至少一种运动。

根据本发明提供的基于光子数分辨探测器的测量装置，所述样品座还包括加载机构，所述加载机构设置于所述样品台上，所述加载机构被配置为能够对所述样品台上的所述样品进行挤压和/或拉伸的加载操作。

根据本发明提供的基于光子数分辨探测器的测量装置，所述相干光源为激光器或者窄带滤波的发光二级管。

根据本发明提供的基于光子数分辨探测器的测量装置，所述光子数分辨探测器为超导相变边沿传感器、超导纳米线阵列、微波动态电感探测器、时分复用光子数分辨探测器、频分复用光子数分辨探测器、差分探测光子数分辨探测器、空间阵列光子数分辨探测器中的任一种。

根据本发明提供的基于光子数分辨探测器的测量装置，所述相干光源和所述光子数分辨探测器均被配置为能够相对于所述样品座移动，以调整所述相干光源和所述光子数分辨探测器与所述样品座的相对位置。

第二方面，本发明还提供一种基于光子数分辨探测器的测量方法，基于上述任一项所述的基于光子数分辨探测器的测量装置，包括以下步骤：

将样品安置于样品座上，执行控制样品进行化学反应、调节样品温度、调节样品的机械和运动状态中的一种或多种操作；

控制相干光源向所述样品座上的所述样品发射入射光；

获取光子数分辨探测器测量的经过所述样品的透射光、反射光及散射光的数据并进行统计、分析，获得所述透射光、反射光及散射光的光子统计特性；

对获得的所述透射光、反射光及散射光的光子统计特性进行分析，获得所述样品的化学成分及反应条件、温度、机械和运动状态与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系中的一种或多种。

根据本发明提供的基于光子数分辨探测器的测量方法，还包括以下步骤：

将样品放置于样品座上；

控制相干光源向所述样品座上的所述样品发射入射光；

获取光子数分辨探测器测量的经过所述样品的透射光、反射光及散射光的数据并进行统计、分析，获得所述透射光、反射光及散射光的光子统计特性；

基于所述样品的化学成分和反应过程、温度、机械和运动状态与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系，对获得的所述透射光、反射光及散射光的光子统计特性进行分析，获得所述样品当前的化学成分和反应过程、温度、机械和运动状态中的一种或多种。

本发明提供的基于光子数分辨探测器的测量装置及方法，通过样品座接收样品，通过相干光源朝向样品发射入射光，利用光子数分辨探测器可以实现光子统计的特性，通过光子数分辨探测器对经过样品的透射光、反射光及散射光的数据进行测量，并进行统计、分析，得到透射光、反射光及散射光的光子统计特性，实现基于光子数分辨探测器的样品的化学成分和反应过程、温度、机械和运动状态的测量；同时，通过设置样品座的可调节功能，使样品处于不同温度、不同机械和运动状态、不同化学成分和反应过程等条件下，并利用光子数分辨探测器对不同温度、不同机械和运动状态、不同化学成分和反应过程等条件下经过样品的透射光、反射光、散射光的数据进行测量，并进行统计、分析，得到透射光、反射光及散射光的光子统计特性，从而实现基于光子数分辨探测器的样品的化学成分和反应过程、温度、机械和运动状态与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系的测量。本发明的基于光子数分辨探测器的测量装置和方法，使得光子数分辨探测器的应用领域范围得到扩展，有效解决现有技术中光子数分辨探测器在测量领域的应用较为有限的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的基于光子数分辨探测器的测量装置的结构示意图；

图2是本发明提供的基于光子数分辨探测器的测量方法的流程示意图。

附图标记：

1：样品台；2：相干光源；3：光子数分辨探测器；200：样品。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明的基于光子数分辨探测器的测量装置，包括样品座1、相干光源2和光子数分辨探测器3，其中，样品座1被配置为能够接收样品200，样品座1还被配置为能够容置样品200进行化学反应、调节样品200的温度以及调节样品200的机械和运动状态；相干光源2被配置为能够向样品座1上的样品200发射入射光；光子数分辨探测器3被配置为能够测量经过样品座1上的样品200的透射光、反射光及散射光的数据并进行统计、分析，以得到透射光、反射光及散射光的光子统计特性。

在本实施例中，样品座1用于接收样品200，样品200可以是固体、液体或气体，样品200可以安装、放置或收容在样品座1上。相干光源2用于朝向样品座1上的样品200发射入射光；光子数分辨探测器3具有可进行光子统计的特性，光子统计是通过光子数的统计分布来体现光场的特征，这里，光子数分辨探测器3测量的数据包括电压和电流等，通过统计和分析电压、电流数据，从而得到光子统计特性。利用光子数分辨探测器3对经过样品200的透射光、反射光及散射光的数据进行测量，并进行统计、分析，从而得到经过样品的透射光、反射光及散射光的光子统计特性。

其中，样品200可以具有与某种化学物质进行反应的能力，样品座1能够容置样品200进行化学反应，而且样品200的化学成分和反应过程与经过样品200的透射光、反射光及散射光的光子统计特性存在特定的对应关系。当已知样品200的化学成分及反应过程与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系时，将样品200放置在样品座1上，相干光源2发射的入射光照射到样品200上，利用光子数分辨探测器3测量经过样品200的透射光、反射光、散射光的数据并进行统计、分析，得到透射光、反射光及散射光的光子统计特性，然后根据上述已知的对应关系，进一步得到该样品200当前的化学物质的组分、浓度及反应过程等特性。当样品200的化学成分及反应过程与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系未知时，将样品200放置在样品座1上，并控制样品200进行化学反应等操作，相干光源2发射的入射光照射到样品200上，利用光子数分辨探测器3测量不同化学成分及反应过程条件下经过样品200的透射光、反射光、散射光的数据并进行统计、分析，得到对应的透射光、反射光及散射光的光子统计特性，进而得到样品200的化学成分和反应过程与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系。

样品200的透过率、反射比、散射比、折射率等光学特性参数对于温度敏感，样品200的温度与经过样品200的透射光、反射光及散射光的光子统计特性存在特定的对应关系；样品座1还具有调节温度的功能，能够调节样品200的温度。当已知样品200的温度与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系时，将样品200放置在样品座1上，相干光源2发射的入射光照射到样品200上，利用光子数分辨探测器3测量经过样品200的透射光、反射光及散射光的数据并进行统计、分析，得到透射光、反射光及散射光的光子统计特性，然后根据上述已知的对应关系，进一步得到该样品200当前的温度。当样品200的温度与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系未知时，将样品200放置在样品座1上，并调节样品200的温度，相干光源2发射的入射光照射到样品200上，利用光子数分辨探测器3测量不同温度条件下经过样品200的透射光、反射光及散射光的数据并进行统计、分析，得到对应的透射光、反射光及散射光的光子统计特性，进而得到样品200的温度与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系。

样品200的透过率、反射比、散射比、折射率等光学特性参数还对于机械和运动状态敏感，样品200的机械和运动状态与经过样品200的透射光、反射光及散射光的光子统计特性存在特定的对应关系；样品座2还能够调节样品200的机械和运动状态，通过调节样品200的机械和运动状态，从而改变样品200的透过率、反射比、散射比、折射率等光学特性参数。当已知样品200的机械和运动状态与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系时，将样品200放置在样品座1上，相干光源2发射的入射光照射到样品200上，利用光子数分辨探测器3测量样品200的透射光、反射光及散射光的数据并进行统计、分析，得到透射光、反射光及散射光的光子统计特性，然后根据上述已知的对应关系，进一步得到该样品200当前的机械和运动状态。当样品200的机械和运动状态与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系未知时，将样品200放置在样品座1上，并调节样品200的机械和运动状态，相干光源2发射的入射光照射到样品200上，利用光子数分辨探测器3测量不同机械和运动状态条件下经过样品200的透射光、反射光及散射光的数据并进行统计、分析，得到透射光、反射光及散射光的光子统计特性，进而得到样品200的机械和运动状态与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系。

本发明的基于光子数分辨探测器的测量装置，通过样品座1接收样品200，通过相干光源2朝向样品200发射入射光，利用光子数分辨探测器3可以实现光子统计的特性，通过光子数分辨探测器3对经过样品200的透射光、反射光及散射光的数据进行测量，并进行统计、分析，得到透射光、反射光及散射光的光子统计特性，然后根据已知的样品200的化学成分和反应过程、温度、机械和运动状态与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系，得到样品200当前的化学成分和反应过程、温度、机械和运动状态，从而实现基于光子数分辨探测器3的样品200的化学成分和反应过程、温度、机械和运动状态的测量；同时，通过设置样品座1的可调节功能，使样品200处于不同温度、不同机械和运动状态、不同化学成分和反应过程等条件下，并利用光子数分辨探测器3对不同温度、不同机械和运动状态、不同化学成分和反应过程等条件下经过样品200的透射光、反射光、散射光的数据进行测量，并进行统计、分析，得到透射光、反射光及散射光的光子统计特性，进而得到样品200的化学成分和反应过程、温度、机械和运动状态与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系，从而实现基于光子数分辨探测器3的样品200的化学成分和反应过程、温度、机械和运动状态与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系的测量。本发明的基于光子数分辨探测器的测量装置，使得光子数分辨探测器3的应用领域范围得到扩展，有效解决现有技术中光子数分辨探测器3在测量领域的应用较为有限的问题。

具体地，相干光源2为激光器或者窄带滤波的发光二级管。激光器和窄带滤波的发光二级管具有稳定功率和良好相干特性，确保相干光源2能够提供功率稳定且具有良好相干特性的入射光。

具体地，光子数分辨探测器3为超导相变边沿传感器、超导纳米线阵列、微波动态电感探测器、时分复用光子数分辨探测器、频分复用光子数分辨探测器、差分探测光子数分辨探测器、空间阵列光子数分辨探测器中的任一种。

在一个实施例中，相干光源2和光子数分辨探测器3均被配置为能够相对于样品座1移动，以调整相干光源2和光子数分辨探测器3与样品座1的相对位置。

在本实施例中，通过调整相干光源2和光子数分辨探测器3与样品座1的相对位置，能够调节相干光源2发射的入射光在样品200上的入射角度和入射位置，以及调节光子数分辨探测器3接收经过样品200的透射光、反射光及散射光的接收位置和接收角度，有利于调整相干光源2和光子数分辨探测器3至测量精度最高的最佳位置，能够适用于各种类型样品200的测量，使用更加灵活，适用范围更广。

具体地，样品座1包括样品台和温度调节模块，样品台被配置为能够安置样品200，温度调节模块设置于样品台，温度调节模块被配置为能够调节样品台上的样品200的温度。

在本实施例中，样品台用于安装、放置或收容样品200，通过设置温度调节模块，实现调节样品200温度的功能，配合相干光源2和光子数分辨探测器3实现测量不同温度条件下经过样品200的透射光、反射光、散射光的数据并进行统计、分析。

具体地，温度调节模块包括电加热器件、声波加热器件、电磁波加热器件中的至少一种，温度调节模块通过电加热、声波加热、电磁波加热等方式，实现对样品200温度的调节。

其中，在一个实施例中，温度调节模块可以通过热交换的方式对样品200的温度进行调节，例如辐射换热、接触换热、对流换热等。

在另一个实施例中，温度调节模块被配置为能够向样品台上的样品200施加电流、电压、声场、磁场及电磁波中的一种或多种，以调节样品200的温度。

在本实施例中，样品200的温度对于电流、电压、声场、磁场或者电磁波等外部条件敏感，通过温度调节模块向样品200施加电流、电压、声场、磁场及电磁波中的一种或多种，实现直接调节样品200的温度。当已知样品200的温度与电流、电压、声场、磁场或者电磁波等外部条件的对应关系，并且已知样品200的温度与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系时，将样品200放置在样品座1上，相干光源2发射的入射光照射到样品200上，利用光子数分辨探测器3测量经过样品200的透射光、反射光、散射光的数据并进行统计、分析，得到透射光、反射光及散射光的光子统计特性，然后根据上述已知的对应关系，来得到该样品200当前的温度，并进一步得到改变样品200温度的电流、电压、声场、磁场、电磁波等外部条件的强度。当样品200的温度与电流、电压、声场、磁场或者电磁波等外部条件的对应关系未知，和/或样品200的温度与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系未知时，将样品200放置在样品座1上，并调节施加在样品200上的电流、电压、声场、磁场、电磁波等外部条件的强度，相干光源2发射的入射光照射到样品200上，利用光子数分辨探测器3测量不同外部强度条件下经过样品200的透射光、反射光、散射光的数据并进行统计、分析，得到透射光、反射光及散射光的光子统计特性，从而得到样品200的温度与电流、电压、声场、磁场或者电磁波等外部条件的对应关系，以及样品200的温度与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系。从而光子数分辨探测器3的应用领域范围得到进一步扩展，实用性更强。

在一个实施例中，样品座1还包括运动机构，运动机构与样品台连接，运动机构被配置为能够驱动样品台进行振动、转动、平移运动中的至少一种运动。

在本实施例中，样品200的透过率、反射比、散射比、折射率等光学特性参数对于振动、转动等运动状态敏感；通过设置运动机构，驱动样品台进行振动、转动、平移运动中的至少一种，样品200放置在样品台上，样品台带动样品200同步进行振动、转动或平移运动，实现对样品200的运动状态的调节功能，使样品200的透过率、反射比、散射比、折射率等光学特性参数可变。当样品200的振动、转动、平移运动等运动状态与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系未知时，将样品200放置在样品座1上，并通过运动机构调节样品200的振动、转动、平移运动等运动状态，相干光源2发射的入射光照射到样品200上，利用光子数分辨探测器3测量不同运动状态下经过样品200的透射光、反射光及散射光的数据并进行统计、分析，得到透射光、反射光及散射光的光子统计特性，进而得到样品200的振动、转动、平移运动等运动状态与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系。

在一个实施例中，样品座1还包括加载机构，加载机构设置于样品台上，加载机构被配置为能够对样品台上的样品200进行挤压和/或拉伸的加载操作。

在本实施例中，样品200的透过率、反射比、散射比、折射率等光学特性参数对于挤压、拉伸等机械状态敏感；通过设置加载机构，对样品200进行挤压和/或拉伸的加载操作，实现对样品200的机械状态的调节功能，使样品200的透过率、反射比、散射比、折射率等光学特性参数可变。当样品200的挤压、拉伸等机械状态与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系未知时，将样品200放置在样品台上，并通过加载机构调节样品200的挤压、拉伸等机械状态，相干光源2发射的入射光照射到样品200上，利用光子数分辨探测器3测量不同机械状态下经过样品200的透射光、反射光及散射光的数据并进行统计、分析，得到透射光、反射光及散射光的光子统计特性，进而得到样品200的挤压、拉伸等机械状态与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系。

进一步地，基于光子数分辨探测器的测量装置还包括控制器，控制器与光子数分辨探测器3、相干光源2和样品座1连接，控制器用于控制样品座1和相干光源2的工作运行及空间位置，以及用于获取光子数分辨探测器3测量的数据并进行统计、分析，以得到透射光、反射光及散射光的光子统计特性，并进一步对透射光、反射光及散射光的光子统计特性进行分析。

在本实施例中，根据实际样品200的测量条件需求，控制器控制样品座1和相干光源2的运行，例如控制样品座1运动以调节样品200的机械和运动状态，或者控制样品座1调节样品200的温度，或者控制相干光源2以设定功率发射入射光等；通过控制器控制样品座1和相干光源2的运行，可以实现不同温度、不同机械和运动状态、不同化学成分和反应过程等条件下的测量；同时控制器获取光子数分辨探测器2测量的数据并进行统计、分析，得到透射光、反射光及散射光的光子统计特性，通过对透射光、反射光及散射光的光子统计特性进行分析，可以得到样品200当前的温度、机械和运动状态、化学成分和反应过程，实现基于光子数分辨探测器3的样品200的化学成分和反应过程、温度、机械和运动状态的测量，或者得到样品200的化学成分和反应过程、温度、机械和运动状态与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系，实现基于光子数分辨探测器3的样品200的化学成分和反应过程、温度、机械和运动状态与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系的测量。

另一方面，如图2所示，基于上述实施例提供的基于光子数分辨探测器的测量装置，本发明的基于光子数分辨探测器的测量方法，包括以下步骤：

步骤S10，将样品安置于样品座上，执行控制样品进行化学反应、调节样品温度、调节样品的机械和运动状态中的一种或多种操作；

步骤S20，控制相干光源向样品座上的样品发射入射光；

步骤S30，获取光子数分辨探测器测量的经过样品的透射光、反射光及散射光的数据并进行统计、分析，获得透射光、反射光及散射光的光子统计特性；

步骤S40，对获得的透射光、反射光及散射光的光子统计特性进行分析，获得样品的化学成分和反应过程、温度、机械和运动状态与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系中的一种或多种。

在本实施例中，通过样品座1接收样品200，通过相干光源2朝向样品200发射入射光，利用光子数分辨探测器3可以实现光子统计的特性，同时通过设置样品座1的可调节功能，使样品200处于不同温度、不同机械和运动状态、不同化学成分和反应过程等条件下，并利用光子数分辨探测器3对不同温度、不同机械和运动状态、不同化学成分和反应过程等条件下经过样品200的透射光、反射光及散射光的数据进行测量和统计、分析，得到透射光、反射光及散射光的光子统计特性，进而得到样品200的化学成分和反应过程、温度、机械和运动状态与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系，从而实现基于光子数分辨探测器3的样品200的化学成分和反应过程、温度、机械和运动状态与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系的测量。本发明的基于光子数分辨探测器的测量方法，使得光子数分辨探测器3的应用领域范围得到扩展，有效解决现有技术中光子数分辨探测器3在测量领域的应用较为有限的问题。

进一步地，基于光子数分辨探测器的测量方法，还包括以下步骤：

步骤S50，将样品放置于样品座上；

步骤S60，控制相干光源向样品座上的样品发射入射光；

步骤S70，获取光子数分辨探测器测量的经过样品的透射光、反射光及散射光的数据并进行统计、分析，获得透射光、反射光及散射光的光子统计特性；

步骤S80，基于样品的化学成分和反应过程、温度、机械和运动状态与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系，对获得的透射光、反射光及散射光的光子统计特性进行分析，获得样品当前的化学成分和反应过程、温度、机械和运动状态中的一种或多种。

在本实施例中，通过光子数分辨探测器3对经过样品200的透射光、反射光及散射光的数据进行测量和统计、分析，得到透射光、反射光及散射光的光子统计特性，然后根据已知的样品200的化学成分和反应过程、温度、机械和运动状态与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系，得到样品200当前的化学成分和反应过程、温度、机械和运动状态，从而实现基于光子数分辨探测器3的样品200的化学成分和反应过程、温度、机械和运动状态的测量，使得光子数分辨探测器3的应用领域范围得到进一步扩展，实用性更强。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于光子数分辨探测器的测量装置，其特征在于，包括：

样品座，被配置为能够接收样品，还被配置为能够容置所述样品进行化学反应、调节所述样品的温度以及调节所述样品的机械和运动状态；

相干光源，被配置为能够向所述样品座上的所述样品发射入射光；

光子数分辨探测器，被配置为能够测量经过所述样品座上的所述样品的透射光、反射光及散射光的数据并进行统计、分析，以得到所述透射光、反射光及散射光的光子统计特性。

2.根据权利要求1所述的基于光子数分辨探测器的测量装置，其特征在于，所述样品座包括样品台和温度调节模块，所述样品台被配置为能够安置所述样品，所述温度调节模块设置于所述样品台，所述温度调节模块被配置为能够调节所述样品台上的所述样品的温度。

3.根据权利要求2所述的基于光子数分辨探测器的测量装置，其特征在于，所述温度调节模块被配置为能够向所述样品台上的所述样品施加电流、电压、声场、磁场及电磁波中的一种或多种，以调节所述样品的温度。

4.根据权利要求2所述的基于光子数分辨探测器的测量装置，其特征在于，所述样品座还包括运动机构，所述运动机构与所述样品台连接，所述运动机构被配置为能够驱动所述样品台进行振动、转动、平移运动中的至少一种运动。

5.根据权利要求4所述的基于光子数分辨探测器的测量装置，其特征在于，所述样品座还包括加载机构，所述加载机构设置于所述样品台上，所述加载机构被配置为能够对所述样品台上的所述样品进行挤压和/或拉伸的加载操作。

6.根据权利要求1所述的基于光子数分辨探测器的测量装置，其特征在于，所述相干光源为激光器或者窄带滤波的发光二级管。

7.根据权利要求1所述的基于光子数分辨探测器的测量装置，其特征在于，所述光子数分辨探测器为超导相变边沿传感器、超导纳米线阵列、微波动态电感探测器、时分复用光子数分辨探测器、频分复用光子数分辨探测器、差分探测光子数分辨探测器、空间阵列光子数分辨探测器中的任一种。

8.根据权利要求1至7任一项所述的基于光子数分辨探测器的测量装置，其特征在于，所述相干光源和所述光子数分辨探测器均被配置为能够相对于所述样品座移动，以调整所述相干光源和所述光子数分辨探测器与所述样品座的相对位置。

9.一种基于光子数分辨探测器的测量方法，基于如权利要求1至8任一项所述的基于光子数分辨探测器的测量装置，其特征在于，包括以下步骤：

将样品安置于样品座上，执行控制样品进行化学反应、调节样品温度、调节样品的机械和运动状态中的一种或多种操作；

控制相干光源向所述样品座上的所述样品发射入射光；

获取光子数分辨探测器测量的经过所述样品的透射光、反射光及散射光的数据并进行统计、分析，获得所述透射光、反射光及散射光的光子统计特性；

对获得的所述透射光、反射光及散射光的光子统计特性进行分析，获得所述样品的化学成分和反应过程、温度、机械和运动状态与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系中的一种或多种。

10.根据权利要求9所述的基于光子数分辨探测器的测量方法，其特征在于，还包括以下步骤：

将样品放置于样品座上；

控制相干光源向所述样品座上的所述样品发射入射光；

获取光子数分辨探测器测量的经过所述样品的透射光、反射光及散射光的数据并进行统计、分析，获得所述透射光、反射光及散射光的光子统计特性；

基于所述样品的化学成分和反应过程、温度、机械和运动状态与透射光、反射光及散射光的光子统计特性的对应关系，对获得的所述透射光、反射光及散射光的光子统计特性进行分析，获得所述样品当前的化学成分和反应过程、温度、机械和运动状态中的一种或多种。

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