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文档简介

硅光电倍增管的高能应用硅光电倍增管（Silicon PMT，简称SPM）是上世纪九十年代末出现的一种全新的高灵敏度硅光电探测器，这种探测器主要是由工作在盖革模式下的雪崩二极管阵列构成，与传统光电倍增管相比，具有灵敏度高，增益大（106以上），一致性好，尺寸小，不受电磁场，工作电压低等众多优点。SPM的基本原理如下： 图1. SPM的基本原理及结构图如图1中所示，SPM探测器实际上是一个面阵的雪崩二极管阵列，每一个微元均由一个雪崩二极管和一个淬灭电阻（Quenching Resistor，RQ）组成，加上反向偏压后，雪崩管工作在接近击穿的状态下，当有光子打在探测面上，雪崩管内部产生大量电子，输出一个电脉冲，这时为防止雪崩管被击穿，RQ导通，开始放电，雪崩管回到初始状态，等待下一个光子打过来。这个过程请参考图2。各个微元被并联在一起，他们产生的电脉冲被累加起来，形成电流输出。输出电流的大小，能够反映入射光的强度。 图2. SPM工作过程SPM探测技术近几年发展迅猛，已有成熟的商业产品推向市场，其中，爱尔兰的SensL公司（网站：/）是这个领域的佼佼者。目前，由于SPM自身所具有的众多优点，它已被成功应用于医疗影像和辐射监测等领域，如正电子发射计算机断层扫描装置(简称PET)、便携式辐射检测仪等。爱尔兰SensL公司是一家国际领先的高科技公司，其产品主要是基于盖革原理的硅光电倍增管（Silicon PMT, 以下简称SPM）。该公司技术力量雄厚，产品功能完善，目前已经成功应用于医疗影像和辐射监测等领域。SensL公司产品具有灵敏度高，增益好（106以上），工作电压低（30V左右），尺寸小，灵敏度高，不受电磁干扰的影响等众多优点。SPM的光谱响应范围为400-1100nm，可配合闪烁晶体（如CsI，LYSO等）使用，检测X射线，伽玛射线等。其光谱响应曲线请参考图3： 图3. SPM的光谱响应曲线SensL公司的产品主要包括单点和阵列型的SPM探测器以及相关的电子学附件，产品种类丰富，性能优良。同时该公司还不断有新品推出，以满足不同应用对探测器的要求。 图4. 单点SPM探测器 图5. 阵列型SPM探测器图6. 用于正电子发射计算机断层扫描装置(简称PET)领域的阵列型SPM探测探测器及电子学部分图7. 用于辐射监测的SPM探测器 除上述产品外，为便于用户使用，SensL公司还推出了PCDMini和SPMMini两款探测器模块，采用USB或SMA的信号输出，集成了供电和温度控制模块，用户可通过模块自带的电源适配器用市电（220V）供电，在电脑上用软件控制探测器，请参考图8和图9： 图8. PCDMini单光子计数模块 图9. SPMMini探
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