SiPM供电板和辐射探测系统技术方案

本申请提供一种SiPM供电板和辐射探测系统，所述SiPM供电板包括：US B端口，所述USB端口用于接入供电电压；第一电压转换模块，所述第一电压转换模块用于将所述供电电压转换为第一预设电压；电压调节模块，所述电压调节模块用于对所述第一预设电压进行调节，输出SiPM偏压，所述SiPM偏压用于为SiPM探测器的偏压供电端供电。一方面，SiPM供电板可以通过USB端口实现即插即用，相比于体积较大、效率较低、发热严重的线性电源，SiPM供电板的应用范围较广，适用于小型化SiPM探测器的开发；另一方面，SiPM供电板可以通过电压调节模块对第一预设电压进行调节，由此输出的SiPM偏压精度较高，使得SiPM探测器的性能较为稳定。使得SiPM探测器的性能较为稳定。使得SiPM探测器的性能较为稳定。

【技术实现步骤摘要】
SiPM供电板和辐射探测系统


[0001]本申请涉及辐射探测的
，尤其涉及SiPM供电板和辐射探测系统。

技术介绍

[0002]硅光电倍增管(SiPM，Silicon photomultiplier)是一种广泛应用于辐射探测领域的光电探测器件，正在逐步替代传统的光电传感器PMT。它的优点是尺寸小，工作电压低，功耗小，对磁场不敏感。然而，SiPM探测器由于自身暗噪声水平较高，为了获得高质量的探测器信号，对供电电路的要求较高。
[0003]目前，没有专用的SiPM探测器供电电源，实验室里一般使用纹波较小的线性电源来给SiPM探测器供电，但线性电源存在体积较大、效率较低、发热严重等明显缺陷，不适合用于小型化SiPM探测器的开发。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种SiPM供电板和辐射探测系统，SiPM供电板通过USB端口实现即插即用，应用范围较广，适用于小型化SiPM探测器的开发。
[0005]本申请的目的采用以下技术方案实现：
[0006]本申请提供了一种SiPM供电板，所述SiPM供电板包括：
[0007]USB端口，所述USB端口用于接入供电电压；
[0008]第一电压转换模块，所述第一电压转换模块用于将所述供电电压转换为第一预设电压；
[0009]电压调节模块，所述电压调节模块用于对所述第一预设电压进行调节，输出 SiPM偏压，所述SiPM偏压用于为SiPM探测器的偏压供电端供电。
[0010]该技术方案的有益效果在于：一方面，SiPM供电板可以通过USB端口实现即插即用，相比于体积较大、效率较低、发热严重的线性电源，SiPM供电板的应用范围较广，适用于小型化SiPM探测器的开发；另一方面，SiPM供电板可以通过电压调节模块对第一预设电压进行调节，由此输出的SiPM偏压精度较高，使得SiPM探测器的性能较为稳定。
[0011]在一些可选的实施例中，所述第一电压转换模块采用DC
‑
DC升压芯片。
[0012]该技术方案的有益效果在于：DC
‑
DC升压芯片的电压转换效率较高，选用 DC
‑
DC升压芯片可以避免过多的热能损耗。
[0013]在一些可选的实施例中，所述SiPM供电板还包括第二电压转换模块和第三电压转换模块；
[0014]所述第二电压转换模块用于将所述供电电压转换为第二预设电压，所述第二预设电压用于为SiPM探测器的第一供电端供电；
[0015]所述第三电压转换模块用于将所述供电电压转换为第三预设电压，所述第三预设电压用于为SiPM探测器的第二供电端供电。
[0016]该技术方案的有益效果在于：SiPM供电板可以利用第二电压转换模块为Si PM探
测器的第一供电端供电，利用第三电压转换模块为SiPM探测器的第二供电端供电，满足SiPM探测器的供电需求。
[0017]在一些可选的实施例中，所述第二电压转换模块和第三电压转换模块均采用 DC
‑
DC降压芯片。
[0018]该技术方案的有益效果在于：DC
‑
DC降压芯片的电压转换效率较高，选用 DC
‑
DC降压芯片可以避免过多的热能损耗。
[0019]在一些可选的实施例中，所述第一供电端是SiPM探测器的运放电路的正相输入端，所述第二供电端是SiPM探测器的运放电路的反相输入端。
[0020]该技术方案的有益效果在于：SiPM供电板可以利用第二电压转换模块和第三电压转换模块满足SiPM探测器的运放电路的供电需求。
[0021]在一些可选的实施例中，所述SiPM供电板还包括MCU和DAC，所述MC U与DAC可通信地连接；
[0022]所述MCU用于生成电压控制信号并将所述电压控制信号发送至所述DAC；
[0023]所述DAC用于接收所述电压控制信号，根据所述电压控制信号生成电压调节信号，将所述电压调节信号发送至所述电压调节模块；
[0024]所述电压调节模块用于接收所述电压调节信号，根据所述电压调节信号对所述第一预设电压进行调节，输出所述SiPM偏压。
[0025]该技术方案的有益效果在于：SiPM供电板可以利用MCU和DAC对第一预设电压进行精确调节，通过配置DAC，输出预设的SiPM偏压，满足实际应用中的需求。
[0026]在一些可选的实施例中，所述SiPM供电板还包括热敏电阻，所述热敏电阻与所述MCU电连接；
[0027]所述MCU用于通过所述热敏电阻获取所述SiPM供电板的温度信息，根据所述温度信息生成所述电压控制信号，将所述电压控制信号发送至所述DAC。
[0028]该技术方案的有益效果在于：SiPM供电板可以通过MCU实时检测热敏电阻的温度信息，根据热敏电阻的温度信息实时调整DAC的输出，从而对第一预设电压进行实时调节，实现SiPM偏压的实时温度补偿，确保SiPM探测器的性能不会随着温度变化而发生明显变化。
[0029]在一些可选的实施例中，所述MCU包括ADC；
[0030]所述ADC用于将检测所述热敏电阻得到的模拟信号转换为数字信号，以使所述MCU根据所述数字信号获取所述SiPM供电板的温度信息。
[0031]该技术方案的有益效果在于：ADC可以设置于MCU内部，利用ADC获取 SiPM供电板的温度信息，速度较快，精度较高。
[0032]在一些可选的实施例中，所述SiPM供电板的长度为30mm～100mm，宽度为20mm～50mm。
[0033]该技术方案的有益效果在于：设置SiPM供电板的合适尺寸，使之应用于各种基于SiPM的探测器系统，满足多数应用场景中的需求。
[0034]在一些可选的实施例中，所述SiPM供电板的长度为50mm，宽度为26.9m m。
[0035]该技术方案的有益效果在于：SiPM供电板的结构较为紧凑，便于用户携带到户外使用，适用范围较广。
[0036]第二方面，本申请提供了一种辐射探测系统，所述辐射探测系统包括：
[0037]上述任一项SiPM供电板；
[0038]SiPM探测器，用于探测放射性物质。
[0039]该技术方案的有益效果在于：将SiPM供电板应用于SiPM探测器，便携式的SiPM供电板可以支持用户在户外使用SiPM探测器，大大提升了辐射探测系统的使用体验。
[0040]在一些可选的实施例中，所述放射性物质包括α射线、β射线和γ射线中的一种或多种。
[0041]该技术方案的有益效果在于：用户可以根据实际应用中的性能需求和成本需求，选择合适的SiPM探测器。
附图说明
[0042]下面结合附图和实施例对本申请进一步说明。
[0043]图1是本申请实施例提供的一种SiPM供电板的工作原理图；
[0044]图2是本申请实施例提供的一种电压调节模块的结构示意图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SiPM供电板，其特征在于，所述SiPM供电板包括：USB端口，所述USB端口用于接入供电电压；第一电压转换模块，所述第一电压转换模块用于将所述供电电压转换为第一预设电压；电压调节模块，所述电压调节模块用于对所述第一预设电压进行调节，输出SiPM偏压，所述SiPM偏压用于为SiPM探测器的偏压供电端供电。2.根据权利要求1所述的SiPM供电板，其特征在于，所述第一电压转换模块采用DC
‑
DC升压芯片。3.根据权利要求1所述的SiPM供电板，其特征在于，所述SiPM供电板还包括第二电压转换模块和第三电压转换模块；所述第二电压转换模块用于将所述供电电压转换为第二预设电压，所述第二预设电压用于为SiPM探测器的第一供电端供电；所述第三电压转换模块用于将所述供电电压转换为第三预设电压，所述第三预设电压用于为SiPM探测器的第二供电端供电。4.根据权利要求3所述的SiPM供电板，其特征在于，所述第二电压转换模块和第三电压转换模块均采用DC
‑
DC降压芯片。5.根据权利要求4所述的SiPM供电板，其特征在于，所述第一供电端是SiPM探测器的运放电路的正相输入端，所述第二供电端是SiPM探测器的运放电路的反相输入端。6.根据权利要求1所述的SiPM供电板，其特征在于，所述SiPM供电板还包括MCU和DAC，所述MCU与DAC可通信地连接；所述MCU用于生成电压控制信号并将所述电压控...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈春蕾，
申请(专利权)人：无锡通透光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：