对位置敏感的SIPM在所有光检测应用中都有用,需要少量读出通道,同时保留有关传入光的相互作用位置的信息。专注于2x2阵列的LG-SIPM,覆盖15的面积。5×15。 5 mm只有6个读数,我们提出了一种定量方法来评估图像重建性能。 该方法基于一种统计方法,以评估设备的精度(空间分辨率)和重建重点重心的精度(线性)。 通过大米概率分布函数拟合来实现此评估。 我们获得了平均传感器空间分辨率的最佳值81±3 µm(标准偏差),这是通过以通道输出信号的幅度重建每个位置来实现的。 相应的精度为231±4 µm。5×15。5 mm只有6个读数,我们提出了一种定量方法来评估图像重建性能。该方法基于一种统计方法,以评估设备的精度(空间分辨率)和重建重点重心的精度(线性)。通过大米概率分布函数拟合来实现此评估。我们获得了平均传感器空间分辨率的最佳值81±3 µm(标准偏差),这是通过以通道输出信号的幅度重建每个位置来实现的。相应的精度为231±4 µm。
深层地下中微子实验 (DUNE) 的远探测器 (FD) 将配备液氩时间投影室 (LArTPC),其中闪烁光将由适合低温应用的硅光电倍增管探测。在 DarkSide 实验的要求推动下,FBK 开发了一种用于低温应用的 SiPM 技术 (NUV-HD-Cryo SiPM),该技术的特点是在低温下具有极低的暗噪声,约为几 mHz/mm2,后脉冲概率低,并且淬灭电阻随温度的变化有限。在 DUNE 合作框架内,NUV-HD-Cryo 技术得到了进一步开发,通过增加深沟槽隔离 (DTI) 的数量来获得具有高增益但串扰有限的设备,目的是为 DUNE 读出模块提供更好的信噪比。大型物理实验通常需要具有最高性能的设备,并在短时间内以低到中等的产量完成紧张的实验计划。在 FBK,我们开发了一个小型供应链,其中包括一家使用 FBK 技术制造 SiPM 的外部代工厂和一家外部封装公司,能够提供中等批量的封装硅探测器。在这项工作中,我们将从 SiPM 的击穿电压、暗电流和正向电阻的均匀性以及 SiPM 板封装的质量评估方面报告 NUV-HD-Cryo 技术的性能和 DUNE 实验的 FBK SiPM 生产状态。
SiPM的传统应用是ToF-PET,此外,随着SiPM性能的不断提升,其正在多个大物理实验的升级中接受评估。
由5.9 t活性LXE(166 K)填充的TPC直接检测DM。wimps与LXE核的相互作用产生闪烁光(46ɣ /kev @ 178 nm)。253(顶部)和241(底部)Hamamatsu R11410-21低背景低温PMTS由Hamamatsu和Xenon合作共同开发。PMT选择在操作过程中几乎10%的PMT失败。5%高脉冲率,<5%的光泄漏。1.5 kV偏置,以避免不稳定性,例如瞬态闪光灯。对于所有PMT,在LXE温度下测量了约40 Hz的典型暗计数。
尤其是对于大型物理实验,通常需要对探测器进行深度定制。强有力的论据支持在 2.5D / 3D 集成配置中使用定制传感层,针对特定应用进行优化。
[1]佳能,“ Aquilion Precision CT”,https://global.medical.canon/products/compented-tomography/aq_precision。(2022年1月24日)[2] Godinez,F。等,“超级……,IEEE TRPMS 2:7-16(2017)doi:10.1109/trpms.2017.2765486 [3] Cherry,S.R。等人,“具有250…,(2012)的高分辨率宠物,https://www.osti.gov/servlets/purl/1032741(2022)[4] [4] Imai,Y。et al。doi:10.1118/1.3086117
摘要 BETA 专用集成电路 (ASIC) 是一种完全可编程的芯片,旨在放大、整形和数字化多达 64 个硅光电倍增管 (SiPM) 通道的信号,功耗约为 ∼ 1 mW/通道。由于其双路增益,BETA 芯片能够解析信噪比 (SNR) >5 的单个光电子 (phes),同时实现 ∼ 4000 phes 的动态范围。因此,BETA 可以为太空任务和其他应用中的最大速率低于 10 kHz 的 SiPM 读出提供经济高效的解决方案。在本研究中,我们描述了 BETA ASIC 的主要特性,并对其 16 通道版本的性能进行了评估,该版本采用 130 nm 技术实现。ASIC 还包含两个鉴别器,可以提供触发信号,对于 10 phes,时间抖动低至 400 ps FWHM。对于高达 15 位的动态范围,电荷增益测量的线性误差小于 2%。
摘要:太空和地面任务测量大气中宇宙射线、伽马射线和中微子产生的大面积空气簇射,需要在不同时间尺度上探测非常微弱和强烈的紫外-可见光。新一代硅光电倍增管 (SiPM) 的特性适合于此目的,尤其是对于需要以下特性的太空任务:耐光、重量轻、功耗低和固有增益高。SiPM 的高性能探测能力使其有望用于电荷积分(需要信号中的总电荷量)以及光子计数(需要极高的光电探测器灵敏度,如切伦科夫和荧光光探测)。同时在两种模式下操作 SiPM 的能力实际上严格取决于前端电子设备 (FEE) 的设计。最重要的挑战是找到适当的平衡和可行的解决方案,以便管理带有 FEE 的 SiPM,使其能够同时高效地进行光子计数和电荷积分。在本文中,我们介绍了 RADIOROC,这是一种新型 ASIC,能够同时在两种模式下工作:这样它就能够获取切伦科夫和荧光信号。RADIOROC 将用于创新实验 MUCH,这是一种使用大气切伦科夫成像技术的望远镜,用于探测来自 μ 子切伦科夫光,用于火山射线照相术(μ 射线照相术)以及任何需要对地质或工程结构进行非侵入性射线照相检查的地方,即使是相当大的结构。
摘要:光子探测器获得精确的时序信息的潜力在许多领域,PET和CT扫描仪中在医学成像和粒子物理探测器等等等中的重要性越来越重要。的目标是增加pet扫描仪的敏感性,并通过对每个事件的真实空间点以及未来粒子加速器设定的限制来进一步飞跃,需要进一步飞跃基于闪烁器的电离仪,最终将picoseConds Restolution延伸到几个picoseconds submevs submev subs Mev subs subs subme sev subme subs submev subme sups subme sev subs subs subs subs subsove suble of pet扫描仪的敏感性。尽管几个制造商在过去十年中取得了令人印象深刻的进展,但SIPMS的单个光子时间分辨率(SPTR)仍在70-120 PS FWHM范围内,而10 ps的值则是10 ps或更少的值。这样的步骤需要与传统方法和新技术的发展进行中断。将纳米素化学的非凡潜力与现代微电子学和3D电子整合所采用的新方法相结合的可能性为开发新一代基于过度的sipms的新观点和空前的光相位效率和计时分辨率开发了新一代的观点。