具有前所未有的时间分辨率的新型 SiPM 的设计考量
仪器与探测器
2021-01-11 v1
摘要
光子探测器获取精确时间信息的能力在许多领域日益重要，其中包括医学成像中的 PET 和 CT 扫描仪以及粒子物理探测器等。提高 PET 扫描仪灵敏度一个数量级、并通过飞行时间（TOF）为每个事件提供真实空间点这一目标，以及未来粒子加速器所设定的约束条件，都要求基于闪烁体的电离辐射探测器在时间分辨率上实现进一步飞跃，最终对亚 MeV 能量沉积达到几皮秒的分辨率。尽管过去十年多家制造商取得了令人瞩目的进展，SiPM 的单光子时间分辨率（SPTR）仍处在 70–120 ps FWHM 的范围，而理想值是 10 ps 甚至更低。这样一种跨越需要打破传统方法并开发新技术。将纳米光子学的非凡潜力与现代微电子和 3D 电子集成所提供的新途径相结合，为开发具有前所未有的光电探测效率和时间分辨率的新型基于超材料的 SiPM 开辟了新前景。
引用
@article{arxiv.2101.02952,
title = {Design considerations for a new generation of SiPMs with unprecedented timing resolution},
author = {S. Enoch and A. Gola and P. Lecoq and A. Rivetti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.02952},
year = {2021}
}
备注
16 pages, 6 figures, submitted to JINST