Амплитудные и скоростные характеристики многопиксельных счетчиков фотонов S10931-050P и S10931-100P производства «Hamamatsu Photonics»

Представлены результаты изучения амплитудных характеристик выходных сигналов от кремниевых фотоэлектронных умножителей с размерами ячеек 50.50 мкм2 и 100.100 мкм2 производства «Hamamatsu Photonics K.K.» разными методами. Показано, что эффективность регистрации фотонов кремниевым ФЭУ с большими размерами ячеек имеет более быстрый рост с увеличением напряжений обратных смещений за счет лучшей геометрической эффективности. В то же время дина-мический диапазон линейной части зависимости выходных амплитуд от перенапряжений для этого ФЭУ гораздо уже, чем у ФЭУ с меньшими размерами ячеек. Представлены рекомендации по выбору рабочих точек напряжений обратного смещения для обоих кремниевых ФЭУ. Измерены максимальные темпы счета ФЭУ при разных интенсивностях падающего света в экспериментах с применением лазерного диода в качестве источника оптических фотонов. Results of studies of output signal amplitude characteristics of “Hamamatsu Photonics K.K.” silicon photomultipliers with pixel sizes 50.50 m2 and 100.100 m2 using various methods are presented. It is shown that the photon detection efficiency of the PM with larger pixel size increases more rapidly with increasing bias voltage due to better geometric efficiency. At the same time the range of overvoltage producing linear output signals for this PM is much narrower than for the PM with smaller pixel size. Recommendations on the choice of operational bias voltages for both silicon PMs are presented. Maximal count rates of the silicon PMs are measured at various light intensities with a laser diode as the source of optical photons. Представлені результати досліджень амплітудних характеристик вихідних сигналів від кремнієвих фотоелектронних помножувачів з розмірами комірок 50.50 мкм2 і 100.100 мкм2 виробництва «Hamamatsu Photonics K.K.» різними методами. Показано, що ефективність реєстрації фотонів ФЕП з більшими розмірами комірок має більш швидкий темп зростання з підвищенням напруг зворотного зміщення за рахунок кращої геометричної ефективності. У той же час динамічний діапазон лінійної частини залежності вихідних амплітуд від перенапружень для цього ФЕП значно вужчий, ніж для ФЕП з меншими розмірами комірок. Представлені рекомендації з вибору робочих точок напруг зворотного зміщення для обох кремнієвих ФЕП. Виміряні максимальні темпи рахунку ФЕП при різних інтенсивностях падаючого світла в експериментах з застосуванням лазерного діоду у якості джерела оптичних фотонів.

Ключові слова

фотоэлектронный умножитель, эффективность регистрации фотонов, однофотоэлектронный режим, операционный усилитель, кремниевый ФЭУ, темп счета, осциллограф, сцинтилляционный детектор, photomultiplier, photon detection efficiency, single photoelectron mode, operational amplifier, silicon PM, count rate, oscilloscope, scintillation detector, фотоелектронний помножувач, ефективність реєстрації фотонів, одно фотоелектронний режим, операційний підсилювач, кремнієвий ФЕП, темп рахунку, осцилограф, сцинтиляційний детектор

Бібліографічний опис

Амплитудные и скоростные характеристики многопиксельных счетчиков фотонов S10931-050P и S10931-100P производства «Hamamatsu Photonics» / А.В. Дудник, Е.В. Курбатов, Э. Валтонен // Вiсник Харкiвського нацiонального унiверситету iм. В.Н. Каразiна. – 2012. – № 991. Сер.: Фізична. «Ядра, частинки, поля». – Вип. 1(53). – С. 69 – 74