纠正光倍增器的非线性反应
Lukas Brinkmann1, Erika Garutti1, Stephan Martens1
1Institute for Experimental Physics, University of Hamburg, Luruper Chaussee 149, 22761 Hamburg, Germany.
Sensors (Basel, Switzerland)
|March 13, 2024
概括
光倍增器 (SiPM) 由于像素数量而具有有限的动态范围. 一个单步校准方法将SiPM的线性动态范围扩大了十倍以上,将非线性响应纠正到5%以内.
科学领域:
- 光子检测检测的光子检测.
- 半导体器件是指半导体器件.
- 光学仪器仪器仪表的光学仪器仪表.
背景情况:
- 光倍增器 (SiPM) 拥有有限数量的像素,从本质上限制了它们用于光脉冲检测的动态范围.
- 纠正SiPM的非线性响应对于扩大其可用的动态范围至关重要.
- 校准SiPM的一个重大挑战是缺乏易于获得的参考线性光源.
研究的目的:
- 开发和验证一种方法来纠正SiPMs的非线性反应.
- 扩大SiPM的线性动态范围,超出它们固有的局限性.
- 在不同的操作条件下评估SiPM响应的稳定性.
主要方法:
- 采用了一步校准方法,采用光倍增管 (PMT) 校准技术.
- 利用SiPM响应对两个不同的光源的差异进行校准.
- 使用开发的方法测试了一个HPK SiPM (型号S14160-1315PS).
主要成果:
- 成功纠正SiPM响应以在5%的范围内实现线性.
- 将SiPM的线性动态范围扩大了超过10.0的倍数.
- 通过各种操作参数证明响应函数在5%以内保持稳定.
结论:
- 单步校准方法有效地纠正SiPM非线性,并显著提高动态范围.
- SiPM响应表现出对工作电压,门长度和灯光定时变化的稳定性.
- 这种方法为扩大SiPM在需要大动态范围检测的应用中的实用性提供了一个实际的解决方案.
