普遍都知道热成像的原理及应用方向，但是对于接触较少的辐射检测总是模糊不清，好似能说出个大概却又理不清思路。其实辐射检测是根据放射性射线的物理性质，利用专门的仪器、如辐射仪、射气仪等，通过测量放射性元素的射线强度或射气浓度来获得放射性强度的一种物探方法。
近段时间，有不少企业在咨询关于硅光电倍增管的辐射光信号转电信号测量方案。在了解过后知道了硅光电倍增管是一种新型的光电探测器件，其是工作在盖革模式的雪崩二极管阵列的形式，具备增益高、灵敏度高、偏置电压低、对磁场不敏感、结构紧凑等优势。主要应用领域是石油勘探、医疗等光探测技术。 固态高增益辐射检测器英文简称(SiPM) ，其作用是在吸收光子后然后产生输出电流脉冲。产生输出的结果是依靠PN结的传感器具有单光子灵敏度为基础，可以检测从近紫外(UV)到近红外(IR)的光波长。也可在此模块中，加在MPPC上的高压会随着控制电压(一般在3mV-5V) 进行变化；从调节后到控制电压，之后施加在SiPM的高压到达设定电压其之间相隔的时间被称做Settling time，翻译过来就是稳定时间，简单来说则是SiPM调完控制电压后需要多长时间才能进行使用。 辐射检测模块中，不包含SiPM裸管外，也会有少量的集成高压电源和分压电路。其中高压电源中使用的振荡电路(Oscillation Circuit) 会产生额外微小的电压抖动，从而使加在PMT上的高压、PMT的增益甚至是连输出的信号上都会出现相应的抖动，根据测试人员诉说的情况可以知道，测量信号电压较小，频率在几百KHz，信号上升时间几百ns到几us级别信号，此时需要查看的是光子检测效率或PDE量化了SiPM检测光子的能力。建议大家使用泰克TBS2102B示波器，其具备低噪声设计、优异的信号完整性、测量精准可靠、100MHz带宽、2GS/s采样率、5M记录长度等优势，跟进测量信号则可使用前面板波形导航控制功能，可非常方便的进行卷动和缩放长记录。 按照现场的测试来看，TBS2102B的测试效果比以前使用的示波器查看波形更加清楚。此方式则是利用TBS2102B示波器拍摄显示SiPM输出的离散性质，被低级光的短暂脉冲照亮时的波形可发现电压8mv，上升时间953.1ns，幅度1.032V示波器可以获取到完整清晰波形。如下图所展示： 跟随着短时间的变化可以看到，上升时间为1us左右，电压下降到3mV，幅值下降到416mV示波器不止可以获取到完整清晰的抖动波形，还可以看到一些偶发信号。如下图所示： SiPM中的击穿电压（V BD）是促使自我维持雪崩倍增的（反向）偏置是控制SiPM工作的过电压ΔV。增加过压ΔV可改善PDE和SiPM性能。但同时有一个问题就是有一个上限，需要超过该上限，噪声和其他干扰（随过电压而增加）就会产生干扰影响到SiPM操作。如下图所示，是测试过程中上升时间发生了改变，信号波形发生抖动噪声。 小总结： 根据简单的了解我们可以知道硅光电倍增器是紧凑的固态光学传感设备，具有高增益并能够检测低至光子水平的光。推荐使用的仪器是泰克TBS2102B，可以获取到清晰的完整信号及噪声，对工程师测试应用带来更好的改进的SiPM噪声及其限制。想要了解更多内容的伙伴们可在后台留言一起交流！
