CN119413415A 一种闪烁光纤性能测试系统及方法 （深圳大学）

本申请公开了一种闪烁光纤性能测试系统测试系统包括绝对增益测试模块、SiPM测试模电路以及QDC；SiPM测试模块包括放射源、准直2发生器的两路输出分别连接所述激光发射器的输入端以及所述第一符合电路的第一输入SiPM输出的电信号依次经过第三前级放大器、第三后级放大器以及第二恒比定时器处理所述第一后级放大器、所述第二后级放大器以及所述第三后级放大器均3脉冲发生器用于输出驱动信号，所述驱动信号一路用于控制激光发射器所述激光发射器用于发射特定波长的光子光束，发出的光子光所述第一前级放大器用于放大来自第一SiPM的电信号并第一后级放大器用于放大来自第一前级放大器的电信号并降低在放大过程中引入的第一符合电路用于在第一后级放大器的输出计算机根据第一电荷数字转换器获取的电荷信息计采用公式计算SiPM的绝对增益G；其中N为第一电荷数字转换获取的总电荷量；Mru为第一前级放大器的放大倍数；为第一后级放大器的放大倍所述辐致发光点处产生的光信号经光纤内部分别向闪烁光纤两端传输，传输到第二所述第二SiPM将光信号转换为电信号后输出至第二前级放大器，经第二所述第一恒比定时器对来自第二后级放大器的电信号进行处理，一所述第三SiPM将光信号转换为电信号后输出至第三前级放大器，经第三所述第二恒比定时器对来自第三后级放大器的电信号进行处理，一第二符合电路用于在两路双极性信号同时输入时，触发第二4计算机根据第二后级放大器和第三后级放大器处获取的电荷信息以及SiPM的绝对增计算机根据第二后级放大器和第三后级放大器处获取的电荷信息计算闪烁光纤的衰计算机根据第二后级放大器处获取的电荷信息计算第一路SiPM探测的总电荷量，根据第三后级放大器处获取的电荷信息计算第二路SiPM探测的总电荷量Q2；采用公式Qrota:=Q1+Q2计算SiPM测试模块探测的总电荷量Qrota:；采用公式计算闪烁光纤的光产额y；其中7sipu为第二SiPM或第三采用公式计算和，用于表征利用长度为L的平直光纤进行时间T内的测试，得到时间T内SiPM测试模块探测的将闪烁光纤置于不同曲率半径的凹槽中弯曲不同的角度α,利用第二准直器将高能粒采用公式计算单位角度下不同曲率半径的弯曲损失5所述辐致发光点处产生的光信号经光纤内部传输至第四SiPM，经由第四S所述第四前级放大器用于放大来自第四SiPM的电信号并示波器用于将第四前级放大器转换后的电信号显示为计算机用于采用公式拟合信号幅度y随时间t的变化曲6器由闪烁光纤和光电探测器组成，其工作原理是高能粒子与闪烁光纤相互作用产生光信to_DigitalConverter，QDC其中所述脉冲发生器的两路输出分别连接所述激光发射器的输出端分别连接所述第一符合电路的第二输入端以及所述第一电荷数字转换器的第二7所述第一前级放大器用于放大来自第一SiPM的电信号并进行电流_电压信号转第一后级放大器用于放大来自第一前级放大器的电信号并降低在放大过程中引一电荷数字转换器获取电荷信息；所述电荷信息为第一电荷数字转换器每道获取的电荷计算机根据第一电荷数字转换器获取的电荷信息计8计算机根据第二后级放大器和第三后级放大器处获取的电荷信息以及SiPM的绝计算机根据第二后级放大器和第三后级放大器处获取的电荷信息计算闪烁光纤计算机根据第二后级放大器处获取的电荷信息计算第一路SiPM探测的总电荷量采用公式Qrotar=Q1+Q2计算SiPM测试模块探测的总电荷量Q采用公式计算两路SiPM探测到的总光子数；其中9采用公式计算闪烁光纤的光产额y；其中7sipu为第二SiPM或第利用长度为L的平直光纤进行时间T内的测试，得到时间T内SiPM测试模块探将闪烁光纤置于不同曲率半径的凹槽中弯曲不同的角度α,利用第二准直器将采用公式计算单位角度下不同曲率半径的弯曲利用第三准直器将第二放射源发出高能粒子辐射束定向到闪烁光纤上的一个点所述第四前级放大器用于放大来自第四SiPM的电信号并进行电流一电压信号转示波器用于将第四前级放大器转换后的电信号显示为信号幅度随时间的变化曲计算机用于采用公式拟合信号幅度y随时间t的变试闪烁光纤的衰减长度以及弯曲损耗；基于绝对增益测试模块能够测试SiPM的绝对增益，图5为某一实施例中信号幅度y随时间t的变化曲线示意图。入端以及所述第一符合电路的第一输入端。所述激光发射器的出射光路上依次设置滤光输出端分别连接所述第一符合电路的第二输入端以及所述第一QDC的第二输入端。所述第[0030]所述第一符合电路，用来鉴别来自激光发射器的信号以及来自脉冲发生器的信号，只有当同时接收到来自第一后级放大器的电信号以及来自脉冲发生器的触发信号时，可根据第一QDC获取的电荷信息计算Si[0032]图3示出了SiPM测试模块结构，SiPM测试模块可用于进行闪烁光纤的衰减长度测放大器和第三后级放大器依次放大后输入至第二[0038]所述第二符合电路用于在两路双极性信号同时输入时，触发第二QDC分别获取第二后级放大器和第三后级放大器处的电荷信息；此时采集的电荷信息为第二QDC每道获取光纤的衰减长度。进一步根据第二后级放大器和第三后级放大器处获取的电荷信息以及在所述闪烁光纤301上。所述闪烁光纤301产生的光信号经光纤内部传输到所述第四SiPM，[0047]基于所述的闪烁光纤性能测试系统，本申请还提供一种f作有效信号触发第一QDC记录来自第一后级放大器的信号，获取QDC每道对应的电荷量输入到第二符合电路中进行符合测量，当两路信号同时响应时，触发第二QDC获取来自第其中N,为两路SiPM探测到的总光子数；Qrota:为SiPM测试模块也就是第二QDC于SiPM测试模块探测的总电荷量Qrota:有以下公式成立：其中，Qrota:为SiPM测试模块实测的总电荷量。Q.三SiPM中的任意一个作为X=0处来进行计算。和分别是包层和芯层对应的衰减中。示波器用于将第四前级放大器转换后的电信号显示为信号幅度y随时间t的变化曲[0057]将辐致发