用于定时和能量估计的多阈ToT读出电子学工作发表在《JINST》
随着新型光电转换器件SiPM在正电子湮没谱学中的广泛应用,对探测器读出电子学的要求越来越高,如高密度信号读出、低功耗、低噪声、低
造价等。
为了满足多路SiPM高性能读出的需要,本工作仅利用多阈ToT(Time Over Threshold)信号宽度和阈值电压对信号面积进行估算,从而实现能谱测量。使用该多阈ToT(Time Over Threshold)面积估算方法可以很好地重建22Na, 60Co和137Cs γ 能谱。所设计和制作的电子学(如图1)定时晃动为22.7±0.1 ps (FWHM)。对能量线性,信号面积积分非线性(如图2),符合时间分辨进行评估,其中配合3×3×5mm3 LFS晶体的符合时间分辨为161.5±1.4 ps,积分非线性INL(511-1333 keV)小于4.21%,完全满足正电子湮没谱学的测量需要,且大大简化了电子学。
文章以题为“Multiple time-over-threshold readout electronics for fast timing and energy resolving in a SiPM-based positron annihilation lifetime spectrometer”于2020年11月2日在Journal of Instrumentation上发表。
图 1 multi-ToT电子学原理示意图和PCB
图 2 利用
22Na放射源和双/三阈值ToT电子学测量的信号面积线性和积分非线性