硅光电倍增探测器温度特性分析与实验

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1、第34卷第3期2015年6月飞行器测控学报JournalofSpacecraftTT&CTechnologyVol’34No．3June2015引用格式：戴泽，全林，程晓磊，等．硅光电倍增探测器温度特性分析与实验[J]．飞行器测控学报，2015，34(3)：298302．DaiZe，QuanLin，ChengXiaolei，etaJ．TemperaturecharacteristjcanalysisandexperimentaJstudyofsiPM[J]JoumalofSpacecraftTT&CTechnology，2015，34(3)：298—302．

2、硅光电倍增探测器温度特性分析与实验’戴泽1’2，全林1’2，程晓磊3，张艳1’2，王鲲鹏1’2(1．北京跟踪与通信技术研究所·北京·100094；2．空间目标测量重点实验室·北京·100094；3．华北电力大学·北京·102206)摘要：SiPM(SiliconPhoto—multiplier，硅光电倍增探测器)是近年来逐渐兴起的一种用于光探测领域的光电探测器件。与传统的PMT(Phot旷multipliertube，光电倍增管)相比，它有着尺寸小、工作电压低、几乎不受磁场影响等优点，但其缺点是对环境温度变化较敏感。为了掌握SiPM性能指标随环境温度的变化规

3、律，搭建了SiPM温度特性实验系统，通过改变环境温度来实时测量记录SiPM的雪崩临界电压和增益，从而定量得出SiPM的温度特性，并通过理论计算对实验数据进行分析。结果表明，当环境温度降低时，SiPM的雪崩临界电压随之线性下降，增益随之线性增大。关键词：光电探测；硅光电倍增探测器(SiPM)；雪崩临界电压；增益；温度特性中图分类号：TN364文献标志码：A文章编号：1674—5620(2015)03—0298一05DOI：10．7642／j．issn．1674—5620．2015一03一0298一05TemperatureCharacteristicAnaly

4、sisandExperimentalStudyofSiPMDaiZel～，QuanLinl～，ChengXiaolei3，ZhangYanl～，WangKunpen91’2(1．BeijingInstituteofTrackingandTelecommunicationsTechnology，Beijing100094；2．KeyLaboratoryofSpaceTargetmeasurement，Be幻ing100094；3．NorthChinaE1ectricPowerUniversity，Be的ing102206)Abstr8ct：SiPMisanem

5、ergingtypeofphotoelectficdetectorusedinthefieldofopticaldetectioninrecentyears．ComparedtotraditionalPMT，SiPMissmallerinsize，worksatIowervoltageandishardlyaffectedbymagneticfields．ButSiPMisimpressibleattemperaturevariation．Thepapersetsupanexperimentsystemandmeasuresandregisterstheav

6、alanchevoltageandgainofSiPMatdifferenttemperaturestoinVestigatethepropertiesofSiPMattemperaturevariation．TheexperimentdataisanalyzedtogetquantitativepropertiesofSiPM．Theresultshowsthattheavalanchev01tageis10werandthegainishigherwiththeincreaseoftemperature．K州ords：photoelectricdetec

7、tion；SiliconPhotomultjpIier(SiPM)；a、，alancheV01tage；gain；temperaturecharac—teristic0引言近年来，一种新型的光电倍增探测器——SiPM(SiliconPhoto—multiplier，硅光电倍增探测器)越来越引起人们的关注阻21。与传统的PMT(Photo—multipliertube，光电倍增管)相比，SiPM具有很多优异性能，例如：体积很小，便于研制成探测器阵列的形式；工作在较低的偏压下(通常在30～100V之间)；抗外界环境干扰能力强，尤其可在强磁场环境下正常工作；探测效

8、率高，单光子分辨本领强；其增益高达105～106[1