基于温度补偿的多通道MPPC增益稳定性及一致性研究

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硅光电倍增管SiPM(silicon photomultiplier tubes)作为一种新型光电转换器件,与传统的光电倍增管PMT(photomultiplier tubes)相比有工作电压低、功耗小、集成度高、抗磁场等优点。多像素光子计数器MPPC(multi pixels-photon counter)作为SiPM中的一种,本文通过离线分析的方法测试了一种4×4通道MPPC (Hamamatsu,C11206-0404FB(X))模块的绝对增益,并与在线测试滨松(Hamamatsu)PMTR7725单光电子谱,进而求得其绝对增益的方法进行了比较。接着研究了MPPC增益随偏压、工作温度的变化关系,并通过加入温度补偿的办法保持了相对增益(电荷谱峰位)的稳定性。随后研究了MPPC各通道增益的差异性,然后通过调整各通道偏置电压实现了各个通道增益的一致性。在MPPC各个通道增益一致性和稳定性得到满足的情况下,此种MPPC可以很好地使用在闪烁体二维位置分辨探测器的读出电路中。总之,在探测器性能测试实验中,确定探测器以电压或电流脉冲形式读出对后续电子学电路的正确配置至关重要;对单光子不灵敏的光电探测器件,在测试其绝对增益等性能参数,离线允许的情况下,可以选择离线分析的办法;高参数示波器、数字化仪(Digitizer)、数据采集板卡作为数据采集(DAQ)硬件,搭配类似Labview等数据采集软件,不失为一种准确、方便的实验方法。
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