用于数字硅光电倍增器的再充电电路制造技术

本申请总体涉及硅光电倍增管(SiPM)探测器阵列。在一个方面中，存在一种系统，包括单元的阵列，每个单元包括被反向偏置到SPAD击穿电压之上的单光子雪崩二极管(SPAD)。每个单元还可以包括触发逻辑单元，所述触发逻辑单元被连接到所述SPAD，并且被配置为输出指示SPAD是否处于击穿状态的触发信号。每个单元还可以还包括条件再充电电路，所述条件再充电电路被配置为在满足以下两个条件下对所述SPAD进行再充电：(i)所述再充电电路将所述再充电信号施加到所述单元并且(ii)由所述单元的所述触发逻辑单元输出的所述触发信号指示所述单元的SPAD处于击穿状态。SPAD处于击穿状态。SPAD处于击穿状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于数字硅光电倍增器的再充电电路

技术介绍

[0001]以下涉及在数字正电子发射断层扫描(PET)系统、天文探测器、光探测和测距(LIDAR)系统等中经常使用的类型的硅光电倍增器(SiPM)探测器阵列。在用于数字PET的SiPM中，探测器阵列的每个像素本身都包括单元的阵列，其中，每个单元包括被反向偏置到其击穿电压之上的单个光电雪崩二极管(SPAD)，以及支持电路的部分。支持电路包括用于在SPAD进入击穿时生成和验证触发事件以及在触发事件之后的时间间隔内跨像素的单元的阵列来对击穿事件进行计数的子模块。在触发事件之后(例如击穿之后)，淬灭和刷新电路用于加速SPAD的恢复。用于PET的SiPM探测器阵列的一些说明性示例在Frach等人的题为“Digital Silicon Photomultiplier for TOF
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PET”的美国专利US9268033以及Solf的题为“Timestamping Detected Radiation Quanta”的美国专利公开US2016/0011321Al中进行时了描述。
[0002]以下公开了解决这些问题本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光学探测器，包括：单元(202)的阵列(200)；以及再充电电路(222、224)，其被配置为向所述阵列中的单元的组施加再充电信号(312)；其中，每个单元包括：单光子雪崩二极管(SPAD)(204)，其被反向偏置到所述SPAD的击穿电压之上；触发逻辑单元(206)，其被连接到所述SPAD(204)，并且被配置为输出指示所述SPAD(204)是否处于击穿状态的触发信号(314)；以及条件再充电电路(220、310)，其被配置为在满足以下两个条件时对所述SPAD(204)进行再充电：(i)所述再充电电路将所述再充电信号(312)施加到所述单元并且(ii)由所述单元的所述触发逻辑单元(206)输出的所述触发信号(314)指示所述单元的所述SPAD处于击穿状态。2.根据权利要求1所述的光学探测器，其中：所述阵列(200)中的单元(202)的所述组是所述阵列中的单元的行；并且所述再充电电路(222、224)针对每行包括用于输出所述再充电信号(312)的再充电驱动器(222)以及将所述再充电驱动器的所述输出连接到所述行中的所有单元的所述条件再充电电路(220、310)的电导体(224)。3.根据权利要求1
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2中的任一项所述的光学探测器，其中，所述条件再充电电路(220、310)被配置为通过将所述SPAD(204)的阳极电接地来对所述SPAD(204)进行再充电。4.根据权利要求1
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3中的任一项所述的光学探测器，其中：所述单元(202)均还包括p沟道场效应晶体管(P
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FET)(P1)；所述再充电信号(312)被连接到所述P
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FET(P1)的栅极；并且所述触发信号(314)被连接到第一P
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FET(P1)的源极。5.根据权利要求1
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3中的任一项所述的光学探测器，其中：所述再充电信号(312)被连接到：第一p沟道场效应晶体管(P
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FET)(P1)的栅极、第二P
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FET(P2)的栅极和n沟道场效应晶体管(N
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FET)(Nl)的栅极；并且所述触发(314)信号被连接到所述第一P
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FET(P1)的源极。6.根据权利要求1
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5中的任一项所述的光学探测器，其中，所述再充电信号(312)包括具有占空比的脉冲队列。7.根据权利要求1
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6中的任一项所述的光学探测器，其中，所述再充电信号具有可变脉冲宽度。8.根据权利要求6
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7中的任一项所述的光学探测器，其中，所述再充电信号(312)包括10ns脉冲。9.根据权利要求6
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8中的任一项所述的光学探测器，其中，所述占空比为50％。10.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：