230 likes | 460 Views
ТЕСТИРОВАНИЕ МИКРОПИКСЕЛЬНЫХ ЛАВИННЫХ ФОТОДИОДОВ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫХ СЧЕТЧИКАХ. Содержание. 1. Обоснование работы 2. Описание детектора 3. Структура и принцип работы MAPD 4 . Подбор режима работы установки 5. Тестирование диодов 6. Заключение. 7. 6. 5. 4. 3. 2. 1.
E N D
ТЕСТИРОВАНИЕ МИКРОПИКСЕЛЬНЫХ ЛАВИННЫХ ФОТОДИОДОВ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫХ СЧЕТЧИКАХ
Содержание • 1. Обоснование работы • 2. Описание детектора • 3. Структура и принцип работы MAPD • 4. Подбор режима работы установки • 5. Тестирование диодов • 6. Заключение
7 6 5 4 3 2 1 1. Структура канала 211 1-первый дублет квадрупольных линз, 2- первый поворотный магнит, 3-место установки счетчика, 4-корректирующая линза, 5- второй поворотный магнит,6-второй дублет квадрупольных линз, 7-мишень.
100 100 10 сцинтиллятор оптоволокно ФЭУ 3 105 фотодиод 110 2. Структура детектора 100 ФЭУ Счетчики в первом фокусе системы Сборка детектора
3. Структура MAPD (Mircopixels Avalanche PhotoDiode)
Основные характеристики MAPD Достоинства : • высокое внутреннее усиление порядка 106-105; • квантовая эффективность регистрации зеленого светапримерно в 2 раза выше, чем у ФЭУ; • высокое временное разрешение (менее наносекунды); • диапазон напряжений питания (25—60 В); • слабая чувствительность к магнитному полю; • компактность Недостатки : • Быстрый рост количества шумовых импульсов с ростом напряжения питания; • Температурная зависимость коэффициента усиления.
Пример амплитудного спектра MAPD, полученный от зеленого светодиода [12] Число событий Заряд, каналы АЦП
e ФЭУ 4. Определение количества света, попадающего на диод в реальных условиях
А DCAMAC C PC gate PMT hv Sсintillator MAPD hv Питание усилителя Экспериментальная установка по определению интенсивности света от источника
Амплитудные спектры фотодиода для различных напряжений Events Events U=48.5 B U=47 B Channels Channels Events U=54 B Channels
А DCAMAC C PC gate PMT hv LED driver LED hv MAPD Питание усилителя Экспериментальная установка по тестированию фотодиодов
Сигналы с фотодиода, полученные от источника (синий) и от светодиода (черный)U=48.5 B, свет=77.4 относительных единиц Events Channels
77.4 о.е. Число фотоэлектронов Интенсивность света, каналы АЦП Зависимость среднего числа фотоэлектронов отинтенсивности света
5. Минимальный и максимальный сигналы с фотодиода U= 34.5 B • U= 31 В Events Events Channels Channels
Выбранный сигнал с фотодиодаU=33 B Events Channels
Распределение диодов по напряжениям питания<U>=32 B, Umin – Umax =2 B.
Заключение • Была определена интенсивность света, эквивалентная интенсивности света, получаемой от источника заряженных частиц ; • Была построена зависимость фотоотклика диода от интенсивности падающего света ; • Из 33х фотодиодов были успешно протестированы 24 фотодиода, для каждого из них было найдено оптимальное напряжение питания. Остальные 9 диодов были отбракованы ; • Видно, что разброс по напряжениям питания небольшой (+ -1 В), что подходит условиям настройки детектора.
Зависимость квантовой эффективности диода от длины волны падающего света
Вычитание пьедестала из сигнала Events Events Channels Channels Events Channels
U=31 U=31.5 U=32 U=33 U=32.5 U=33.5 U=34.5 U=34