单光子信号高精度时间测量的SiPM串并联电路制造技术

本发明专利技术提供了单光子信号高精度时间测量的SiPM串并联电路，包括相互连接的串并联模块和无源差分读出模块；串并联模块用于实现单倍高压供电下的SiPM阵列集连，包括直流高压输入端、接地端、差分输出端和串并联阵列；串并联阵列包括由两个SiPM构成的并联电路、由多个并联电路构成的串联电路、以及多个隔直电容和多个偏置电阻；无源差分读出模块用于减小串联路径的时间差异，包括与差分输出端连接的用于将差分信号转化为单端信号的变压器和负载电阻。本发明专利技术能够避免前端产生更大的寄生电容，还能避免信号路径上存在较大阻抗，实现了单倍高压对串联SiPM阵列的供电以及大面积SiPM阵列对单个光子信号的高精度时间测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及单光子时间测量，特别是涉及单光子信号高精度时间测量的sipm串并联电路。

技术介绍

1、南海中微子望远镜“海铃计划”在传统的光电倍增管(photomultipliertube，pmt)的基础上，创新地引入对光子响应快速的硅基光电倍增器(silicon photomultiplier，sipm，型号：hamamatsu s13360-3050pe)以得到更高的切伦科夫光子时间测量精度，提升角度重建分辨率，要求探测面积达到平方厘米量级，时间测量精度好于500皮秒。

2、sipm(硅光电倍增器，silicon photomultiplier)是一种光检测器，主要用于探测弱光信号，并对单光子事件进行放大，实现高灵敏度的光检测。sipm由成百上千个工作在盖格模式区的单光子雪崩二极管微元以及配对的淬火电阻组成。在单光子探测方面，入射到sipm表面的光子会被硅原子的电子吸收，电子能量超过硅带隙的1.14ev之后便可脱离共价键的束缚，产生光电子和光生空穴。sipm的光电子在结区进行粒子加速，向后传播并电离其他原子，引起雪崩放大，从而产生电流脉冲信本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.单光子信号高精度时间测量的SiPM串并联电路，其特征在于，包括相互连接的串并联模块和无源差分读出模块；

2.根据权利要求1所述的单光子信号高精度时间测量的SiPM串并联电路，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的单光子信号高精度时间测量的SiPM串并联电路，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的单光子信号高精度时间测量的SiPM串并联电路，其特征在于，所述变压器的输入端分别与所述正信号输出端和所述负信号输出端连接，所述变压器的输出端与所述负载电阻连接。

5.根据权利要求4所述的单光子信号高精度时间测量的SiPM串并联电路，其特征在于，所...

【技术特征摘要】

1.单光子信号高精度时间测量的sipm串并联电路，其特征在于，包括相互连接的串并联模块和无源差分读出模块；

2.根据权利要求1所述的单光子信号高精度时间测量的sipm串并联电路，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的单光子信号高精度时间测量的sipm串并联电路，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：邬维浩，智威，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：