Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

FP7

SiPM in-depth Wynik w skrócie

Project ID: 329100
Źródło dofinansowania: FP7-PEOPLE
Kraj: Zjednoczone Królestwo

Krzemowe fotopowielacze

Wykrywanie słabych sygnałów świetlnych ma istotne znaczenie dla wielu dziedzin naukowych i technicznych, takich jak fizyka wysokich energii, obrazowanie medyczne, biotechnologia czy bezpieczeństwo.
Krzemowe fotopowielacze
Opracowanie nowych metod analitycznych i eksperymentalnych umożliwiających szczegółową charakterystykę i optymalizację fotopowielaczy krzemowych (SiPM) było najważniejszym celem naukowym projektu SIPM IN-DEPTH (Development of novel analytical and experimental approaches for an in-depth characterization and optimization of silicon photomultipliers).

Efektem prac jest między innymi stworzenie zaawansowanego modelu analitycznego rozdzielczości czasowej SiPM. Model ten jest już wykorzystywany w zastosowaniach opartych na czasie przelotu, takich jak kalorymetria cząstek i TOF PET. Powinien pozwolić na znaczącą poprawę rozdzielczości i jakości obrazu. Jest to pierwsze wdrożenie skorelowanej techniki przetwarzania filtrowanych punktów znakowanych w modelowaniu SiPM, uwzględniające szum skorelowany. Zespół potwierdził zgodność modelu z danymi eksperymentalnymi. Będzie on stanowił nowe, skuteczne narzędzie analityczne, umożliwiające poprawę rozdzielczości czasowej SiPM.

Ponadto przeprowadzono pierwsze badania teoretyczne i eksperymentalne przejściowej reakcji SiPM na intensywne sygnały świetlne. Owocem prac jest między innymi nowy model procesu Markowa nieliniowej reakcji przejściowej, torujący drogę detekcji o wysokim zakresie dynamicznym, na przykład w systemach monitorowania strat wiązki laserowej Czerenkowa w akceleratorach cząstek. Może on pomóc w zmniejszeniu kosztów i optymalizacji kontroli działania takich systemów.

Opracowano także nową metodę kalibracji fotopowielaczy o małym wzmocnieniu, która pozwala na dokładny pomiar wzmocnienia i innych ważnych parametrów w środowiskach cechujących się dużymi zakłóceniami. Wykorzystuje ona rozkład prawdopodobieństwa Erlanga między reakcjami pojedynczych elektronów zamiast powszechnie stosowanego pomiaru ich rozkładu ładunków lub amplitud.

Uczestnicy projektu SIPM IN-DEPTH uzyskali także nowe rezultaty w zakresie badań i probabilistycznych analiz właściwości synchronizacji wyładowania Geigera w pojedynczym pikselu SiPM, w metodologii pomiaru wytwarzania prądu ciemnego, a także w analizie mechanizmów opartych na cechach prądu ciemnego-napięcia (IV) powiązanych z odpowiadającymi im IV światła.

Powiązane informacje

Słowa kluczowe

Fotopowielacze krzemowe, sygnały świetlne, SIPM IN-DEPTH, rozdzielczość w czasie, proces Markowa
Numer rekordu: 188310 / Ostatnia aktualizacja: 2016-08-19
Dziedzina: Technologie przemysłowe