一种修正温度对SiPM增益影响的方法技术

本发明专利技术涉及一种修正温度对SiPM增益影响的方法，该方法通过一种SiPM暗计数测量算法计算得到SiPM输出信号中的暗计数率，利用暗计数率与SiPM工作温度之间的固定关系，确定SiPM的当前温度，并在此基础上确定SiPM需要调节的工作偏压增量参数。从而有效地修正温度对SiPM增益的影响，提高了系统的稳定性，降低了硬件成本，并提高了系统效率。

【技术实现步骤摘要】
一种修正温度对SiPM增益影响的方法
本专利技术属于辐射探测
，具体涉及一种修正温度对SiPM(siliconphotonmultiplier)增益影响的新方法。
技术介绍
随着半导体技术的发展，新型硅基光子探测器SiPM得到了快速进步。相较于传统PMT(photonmultipliertuber)，SiPM具有很多优点，例如：磁场不灵敏特性、体积小、位置分辨率高，以及工作偏压低等。因此其在很多涉及辐射探测的研究方向，包括高能物理实验、宇宙射线观测、核医学成像和核安全等，有着广泛的应用前景。但是SiPM也存在一些缺点，例如暗计数和温度效应。其中温度效应主要是指SiPM的增益会随着其自身温度变化而变化，这将造成其输出信号的非线性。因此如何修正温度对SiPM增益的影响成为人们研究的热点之一。现有技术中可以直接监视SiPM工作电流以代表SiPM的暗电流，通过暗电流与温度之间的对应关系得到SiPM的工作温度。再结合SiPM增益与工作温度的关系，和SiPM增益与工作电压的关系，通过调节SiPM工作电压的方式实现稳定其增益的目的，修正温度对增益的影响。但是由于SiPM的工作电流特别本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种修正温度对SiPM增益影响的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)SiPM探测器输出模拟电压信号到SiPM信号处理电路，所述SiPM信号处理电路包括一个ADC和一个FPGA，所述ADC以1GHz的时钟频率将所述模拟电压信号数字化，数字化过程中的每一个采样点用14bit的数据表达，从而获得信号波形数据序列；(2)所述ADC将数字化得到信号波形数据序列发送到所述FPGA芯片；(3)所述FPGA对输入的信号波形数据序列进行实时处理获得SiPM暗计数率；(4)所述FPGA基于暗计数率与温度之间的对应关系计算得到SiPM的当前温度；再结合SiPM增益与温度之间的对应关系计算得到SiPM增益的变化量；...

【技术特征摘要】
1.一种修正温度对SiPM增益影响的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)SiPM探测器输出模拟电压信号到SiPM信号处理电路，所述SiPM信号处理电路包括一个ADC和一个FPGA，所述ADC以1GHz的时钟频率将所述模拟电压信号数字化，数字化过程中的每一个采样点用14bit的数据表达，从而获得信号波形数据序列；(2)所述ADC将数字化得到信号波形数据序列发送到所述FPGA芯片；(3)所述FPGA对输入的信号波形数据序列进行实时处理获得SiPM暗计数率；(4)所述FPGA基于暗计数率与温度之间的对应关系计算得到SiPM的当前温度；再结合SiPM增益与温度之间的对应关系计算得到SiPM增益的变化量；然后结合SiPM增益与工作偏压的对应关系，代入SiPM增益的变化量计算得到需要调节的工作偏压增量参数；(5)所述FPGA将得到的工作偏压增量参数通过控制总线发送到SiPM偏压电路；(6)所述SiPM偏压电路接收FPGA发送的工作偏压增量参数，实时调节其输出到SiPM探测器的电压，最终实现稳定SiPM增益的功能。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述FPGA基于SiPM暗计数测量算法对输入的信号波形数据序列进行实时处理获得SiPM暗计数率，具体包括：(3.1)所述信号波形数据序列首先经过探测器信号识别逻辑，对探测器信号和基线信号进行识别；(3.2)通过基线信号长度对识...

【专利技术属性】
技术研发人员：王忠海，刘飞，李磊，薛会，
申请(专利权)人：江苏超敏仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32