Описание
Кремниевые фотоумножители (SiPM) - это твердотельные кремниевые детекторы с возможностью счета одиночных фотонов. SiPMs превосходны во многих применениях и имеют высокий коэффициент усиления при очень низком температурном дрейфе и чрезвычайно хорошие характеристики синхронизации при низком рабочем напряжении. Они также нечувствительны к магнитным полям и отличаются своей механической прочностью. KETEK предлагает экономичные решения для применений, связанных с использованием большого количества сенсоров, а также настраиваемые модули детекторов под непосредственное применение заказчика.
SiPM KETEK производятся с минимальными затратами на многосерийном производстве КМОП сенсоров, с высокой пропускной способностью. Благодаря своей высокой квантовой эффективности и очень высокому коэффициенту усиления, они представляют собой революционную сенсорную технологию по сравнению с классическими ФЭУ (PMT) и лавинными фотодиодами (APD) и послужили отличной альтернативой во многих применениях.
Ключевые особенности
- Высокая эффективность регистрации фотонов (PDE)
- Превосходные временные характеристики
- Чрезвычайно низкий температурный коэффициент
- Самое быстрое время восстановления
- Сверхвысокая плотность ячеек и динамический диапазон
- Очень низкий уровень шума
- Низкое рабочее напряжение (типовое около 30 В)
- Очень прочный, однородный и экономически эффективный детектор
- Категория MSL1, нечувствителен к влаге.
Примеры применений
- Счет одиночных фотонов
- Коррелированный по времени счет фотонов
- Медицинская визуализация, позитронно-эмиссионный томограф (ПЭТ, PET), гамма томография (SPECT), гамма камеры
- Считывание света со сцинтиллятора для детектирования гамма излучения и рентгеновских лучей
- Переносимые и мобильные устройства
- Обнаружение опасности и угрозы
- Биофотоника и аналитическое приборостроение
- Физика высоких энергий и исследования
- Замена ФЭУ, лавинных и PIN фотодиодов
Эффективность регистрации фотонов
Эффективность регистрации фотонов (PDE) при перенапряжении 5В. Пиковое значение на длине волны 430 нм:
Спектр одиночных фотонов
Спектр одиночных фотонов Как PM3315-WB, так и PM3325-WB показывают превосходное однофотонное разрешение. Измерено на наборе разработчика Evaluation Kit при перенапряжении 4 В:
Скорость темнового счета ~ 100 кГц/мм2 при рекомендуемых рабочих условиях. Измерено при 21°С.
Доступные типоразмеры кремниевых фотоумножителей
Тип | Размер активной области на канал [мм2] | Размер микроячейки [мкм] | PDE при 430 нм, перенапряжение 5 В, [%] | Внешние размеры, [мм2] | Контактная группа |
PM11 | 1.0 × 1.0 | 25 | 43 | 1.315 × 1.315 × 0.595 | BGA |
PM33 | 3.0 × 3.0 | 15 25 |
31 43 |
3.315 × 3.315 × 0.595 | BGA |
Доступные типоразмеры матриц кремниевых фотоумножителей
Тип | Размер активной области на канал [мм2] | Количество каналов | Расстояние между пикселями, [мм] | Внешние размеры, [мм2] |
PM11 | 1.0 × 1.0 | 8 х 8 | 1,36 | 1.315 × 1.315 × 0.595 |
PM33 | 3.0 × 3.0 | 8 х 8 4 х 4 2 х 2 |
3,36 | 3.315 × 3.315 × 0.595 |
Типовые характеристики кремниевого фотоумножителя PM3325-WB-D0
Параметры | Значение | Размерность |
Напряжение пробоя (VBD) при 21°C | min. 24.0, max. 25.0 | B |
Допуск на напряжение пробоя | ±0.125 | B |
Рекомендуемое перенапряжение (VOV) | 2.0 – 5.0 (max. 6.0) | B |
Температурная зависимость VBD | 22.0 | мВ/K |
Температурная зависимость умножения | 0.3% @ 5.0 VOV | 1/K |
Рабочий диапазон температур | -40 … + 60 | °C |
Классификация надежности | MSL1 | |
Показатель преломления стекла входного окна | 1.52 @ 430 нм |
Производительность измеренная при 21°С
Параметры | Тип. @ 2.5 VOV | Тип. @ 5.0 VOV | Размерность |
PDE на 430 нм | 31 | 45 | % |
Скорость темнового счета | 50 | 125 | кГц/мм² |
Темновой ток | 0.15 (макс. 0.2) | 0.7 (макс. 1.0) | мкА |
Коэффициент умножения | 0.87 | 1.74 | x 106 |
Вероятность возникновения перекрестных помех | 12 | 26 | % |
Вероятность после импульса | < 1 | % | |
Общая емкость | 1000 | пФ | |
Время восстановления, τ | 40 | нс | |
Время нарастания сигнала | < 1 | нс |