采用大面积硅光电倍增管的高灵敏度低噪声光电探测器
仪器与探测器
2023-01-10 v1
摘要
硅光电倍增管(SiPM)技术在单光子水平弱光检测中的应用已得到拓展,这得益于其相较传统光电倍增管(PMT)更优的光子探测效率。具有大面积探测区域的 SiPM 近来已实现商业化,使得在时间和空间上均呈低光子通量的应用成为可能。另一方面,SiPM 的使用存在若干缺点,如暗计数率较高、读取通道多、响应时间慢以及光学串扰;因此用户需谨慎权衡。本工作提出了一种嵌入 SiPM 的紧凑型大面积光子探测模块。我们采用多种技术克服 SiPM 的劣势,使其可作为 PMT 的升级方案普遍使用。采用简易冷却组件与近期开发的光学串扰抑制方法,以降低对大面积 SiPM 更为严重的噪声。专用读取电路提高了响应频率并减少了读取通道数。我们将其与传统 PMT 进行有利对比,获得了更高的光子探测效率与更大的面积接收度。
引用
@article{arxiv.2211.04933,
title = {High-sensitivity low-noise photodetector using large-area silicon photomultiplier},
author = {Takahiko Masuda and Ayami Hiramoto and Daniel G. Ang and Cole Meisenhelder and Cristian D. Panda and Noboru Sasao and Satoshi Uetake and Xing Wu and David P. DeMille and John M. Doyle and Gerald Gabrielse and Koji Yoshimura},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.04933},
year = {2023}
}