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泰克TBS2102B示波器辐射检测模块测试

泰克TBS2102B示波器辐射检测模块测试。TBS2102B示波器可以测试基于CsI(Tl) 和MPPC(SiPM) 的紧凑型辐射检测模块,可用于伽玛计数和能量测量。近期,全球光子技术、光产业的领导者,向泰克咨询硅光电倍增管的辐射光信号转电信号测量方案。在沟通过程中,我们了解到硅光电倍增管是一种新型的光电探测器件,由工作在盖革模式的雪崩二极管阵列组成,具有增益高、灵敏度高、偏置电压低、对磁场不敏感、结构紧凑等特点。主要应用于石油勘探、医疗等光探测技术。
(SiPM) 固态高增益辐射检测器,在吸收光子后会产生输出电流脉冲。这些基于PN 结的传感器具有单光子灵敏度,可以检测从近紫外(UV) 到近红外(IR)的光波长。在辐射检测模块中,加在MPPC 上的高压会随着控制电压( 一般在3mV-5V) 的变化而变化;从调节完控制电压,到施加在SiPM 的高压到达设定电压——其时间间隔称之为Settling time,也就是稳定时间,简而言之,就是SiPM 调完控制电压后等多久能用。

泰克TBS2102B示波器辐射检测模块测试

TBS2102B
辐射检测模块中,除了SiPM裸管之外,还至少会集成高压电源和分压电路。其中高压电源中使用的振荡电路(Oscillation Circuit) 会带来额外微小的电压抖动,继而使得加在PMT上的高压、PMT的增益以及最终输出的信号上都会出现相应的抖动,基于测试工程师描述,测量信号电压很小,频率在几百KHz,信号上升时间几百ns到几us级别信号,需要看光子检测效率或PDE 量化了SiPM检测光子的能力。推荐使用泰克TBS2102B示波器,具有低噪声设计、优异的信号完整性、测量精准可靠、100MHz带宽、最高2GS/s采样率、5M记录长度等特点,跟进测量信号可以用前面板波形导航控制功能,简便地卷动和缩放长记录。
通过现场实际测试,TBS2102B示波器的测试效果比之前使用的其它示波器查看波形更清楚。这是使用TBS2102B示波器拍摄显示SiPM输出的离散性质,当被低级光的短暂脉冲照亮时的波形。我们发现在最大电压8mv,上升时间953.1ns,幅度1.032V示波器能够抓取到完整清晰波形。如图一所示:
泰克示波器
当随着短时间的变化,上升时间为1us左右,最大电压下降到3mV,幅值下降到416mV示波器不仅能够抓取到完整清晰的抖动波形,还能看到一些偶发信号。如图二所示:
泰克TBS2102B示波器测试效果
SiPM中的击穿电压(V BD)是导致自我维持雪崩倍增的最小(反向)偏置是控制SiPM 工作的过电压ΔV。增加过压ΔV 可改善PDE和SiPM性能。但是,有一个上限,超过该上限,噪声和其他干扰(随过电压而增加)就会开始干扰SiPM操作。如图三所示,是测试过程中上升时间发生变化,信号波形发生抖动噪声。泰克TBS2102B示波器测试效果特别好。
泰克示波器SiPM中的击穿电压测试泰克TBS2102B示波器辐固态光学传感设备测试
综上所述,硅光电倍增器是紧凑的固态光学传感设备,具有高增益并能够检测低至光子水平的光。该技术正在广泛的领域和行业中找到应用,但存在一些缺点,例如噪声,会限制其性能。
通过使用泰克TBS2102B示波器,我们在不同频率,幅值等光电信号,示波器能够抓取到清晰的完整信号及噪声,对工程师测试应用带来更好的改进的SiPM噪声及其限制。TBS2102B示波器不紧采样率高,存储深度长,还体现了9英寸大型显示器,15个水平分度的好处,对某条通道拍摄所有测量的“快照”,或显示任何通道上最多6项测量,随时记录保存数据及图像功能。
文章来源于测试仪器
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