泰克TBS2102B輻射檢測模塊測試的應用
基于CsI(Tl)和MPPC(SiPM)的緊湊型輻射檢測模塊，可用于伽瑪計數和能量測量。
近期，全球光子技術、光產業的領導者，向泰克咨詢硅光電倍增管的輻射光信號轉電信號測量方案。在溝通過程中，我們了解到硅光電倍增管是一種新型的光電探測器件，由工作在蓋革模式的雪崩二極管陣列組成，具有增益高、靈敏度高、偏置電壓低、對磁場不敏感、結構緊湊等特點。主要應用于石油勘探、醫療等光探測技術。
(SiPM)固態高增益輻射檢測器，在吸收光子后會產生輸出電流脈沖。這些基于PN結的傳感器具有單光子靈敏度，可以檢測從近紫外(UV)到近紅外(IR)的光波長。在輻射檢測模塊中，加在MPPC上的高壓會隨著控制電壓(一般在3mV-5V)的變化而變化；從調節完控制電壓，到施加在SiPM的高壓到達設定電壓——其時間間隔稱之為Settling time，也就是穩定時間，簡而言之，就是SiPM調完控制電壓后等多久能用。
輻射檢測模塊中，除了SiPM裸管之外，還至少會集成高壓電源和分壓電路。其中高壓電源中使用的振蕩電路(Oscillation Circuit)會帶來額外微小的電壓抖動，繼而使得加在PMT上的高壓、PMT的增益以及最終輸出的信號上都會出現相應的抖動，
基于測試工程師描述，測量信號電壓很小，頻率在幾百KHz，信號上升時間幾百ns到幾us級別信號，需要看光子檢測效率或PDE量化了SiPM檢測光子的能力。推薦使用泰克TBS2102B示波器，具有低噪聲設計、優異的信號完整性、測量精準可靠、100MHz帶寬、最高2GS/s采樣率、5M記錄長度等特點，跟進測量信號可以用前面板波形導航控制功能，簡便地卷動和縮放長記錄。
通過現場實際測試，TBS2102B的測試效果比之前使用的其它示波器查看波形更清楚。這是使用TBS2102B示波器拍攝顯示SiPM輸出的離散性質，當被低級光的短暫脈沖照亮時的波形。我們發現在最大電壓8mv，上升時間953.1ns，幅度1.032V示波器能夠抓取到完整清晰波形。如圖一所示：
SiPM中的擊穿電壓（V BD）是導致自我維持雪崩倍增的最小（反向）偏置是控制SiPM工作的過電壓ΔV。增加過壓ΔV可改善PDE和SiPM性能。但是，有一個上限，超過該上限，噪聲和其他干擾（隨過電壓而增加）就會開始干擾SiPM操作。如圖三所示，是測試過程中上升時間發生變化，信號波形發生抖動噪聲。
綜上所述，硅光電倍增器是緊湊的固態光學傳感設備，具有高增益并能夠檢測低至光子水平的光。該技術正在廣泛的領域和行業中找到應用，但存在一些缺點，例如噪聲，會限制其性能。通過使用泰克TBS2102B，我們在不同頻率，幅值等光電信號，示波器能夠抓取到清晰的完整信號及噪聲，對工程師測試應用帶來更好的改進的SiPM噪聲及其限制。TBS2102B不僅采樣率高，存儲深度長，還體現了9英寸大型顯示器，15個水平分度的好處，對某條通道拍攝所有測量的“快照”，或顯示任何通道上最多6項測量，隨時記錄保存數據及圖像功能。
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