一种温度自适应的SiPM增益控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种温度自适应的SiPM增益控制系统及其控制方法，属于光电、粒子探测领域。所述系统包括依次连接的温度传感器、温度测量电路、A/D转换电路、FPGA模块、D/A转换电路和场电源模块。针对探测器读出器件SiPM受环境温度变化非常敏感，通过温度自适应方式补偿温度对SiPM增益带来的影响，提高探测数据的有效性。实现了SiPM偏置电压的自动控制，大幅提高SiPM的使用寿命及消除前端电子学的瞬间冲击，为SiPM长期可靠应用奠定基础。

【技术实现步骤摘要】
一种温度自适应的SiPM增益控制系统及其控制方法
本专利技术涉及一种温度自适应的SiPM增益控制系统及其控制方法，属于光电、粒子探测领域。
技术介绍
SiPM(SiliconPhoto—multiplier，硅光电倍增探测器)是近年来逐渐兴起的一种用于光探测领域的光电探测器件，与传统的PMT(Photomultipliertube，光电倍增管)相比，SiPM具有体积小，便于研制成探测器阵列的形式；可在低偏压下工作，具有良好的抗磁场干扰和耐机械冲击性能；具有高增益、高光子探测效率、快速响应、以及优良的时间分辨率和宽光谱响应范围等优点。其缺点是对环境温度变化非常敏感，环境温度变化会引起SiPM增益发生漂移，在粒子探测应用中，必然使得探测数据偏离于真实数据，可信度较差。国内外已有很多关于SiPM温度特性的研究，结果表明，当环境温度降低时，SiPM相对增益随之线性增大；同时SiPM相对增益随偏置电压的上升而增大，且线性相关度较高。目前基于SiPM的粒子探测和核医学检测等工程应用中，SiPM增益稳定控制技术较为落后，多采用手动调节来控制SiPM偏置电压；SiPM上电时，瞬间冲击容易造成SiPM本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温度自适应的SiPM增益控制系统，其特征在于：所述系统包括依次连接的温度传感器、温度测量电路、A/D转换电路、FPGA模块、D/A转换电路和场电源模块；温度传感器，用于采集SiPM的温度信号并输出至温度测量电路；温度测量电路，用于将采集的温度信号转换为电压信号并输出至A/D转换电路；A/D转换电路，用于将电压信号转换为当前温度下的数字信号；FPGA模块，获取当前温度下的数字信号，通过查表法计算当前温度下的目标偏压值，并生成控制信号输出至D/A转换电路；D/A转换电路，用于将所述控制信号进行数模转换，并输出至场电源模块；场电源模块，在控制信号的控制下，使输出电压缓升缓降跟随至目标偏压，并...

【技术特征摘要】
1.一种温度自适应的SiPM增益控制系统，其特征在于：所述系统包括依次连接的温度传感器、温度测量电路、A/D转换电路、FPGA模块、D/A转换电路和场电源模块；温度传感器，用于采集SiPM的温度信号并输出至温度测量电路；温度测量电路，用于将采集的温度信号转换为电压信号并输出至A/D转换电路；A/D转换电路，用于将电压信号转换为当前温度下的数字信号；FPGA模块，获取当前温度下的数字信号，通过查表法计算当前温度下的目标偏压值，并生成控制信号输出至D/A转换电路；D/A转换电路，用于将所述控制信号进行数模转换，并输出至场电源模块；场电源模块，在控制信号的控制下，使输出电压缓升缓降跟随至目标偏压，并输出至SiPM。2.如权利要求1所述的一种温度自适应的SiPM增益控制系统，其特征在于：还包括连接在A/D转换电路和FPGA模块之间的低通滤波器，用于过滤数字信号中的噪声信号。3.如权利要求1所述的一种温度自适应的SiPM增益控制系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡向宇，赵振栋，陶文泽，李斌，
申请(专利权)人：兰州空间技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃,62