Выбор напряжений обратных смещений для кремниевых ФЭУ S10931-050P и S10931-100P

Abstract

Представлены результаты исследования зависимости максимально возможных и однофотоэлектронных сигналов кремниевых фотоэлектронных умножителей с размерами ячеек 50×50 и 100×100 мкм производства «Hamamatsu Photonics K.K.» от напряжений обратного смещения. Показано, что ФЭУ с меньшими ячейками имеет более широкий диапазон амплитуд выходных аналоговых сигналов, в то время как эффективность регистрации фотонов ФЭУ с большими размерами ячеек имеет более быстрый рост с увеличением напряжений обратных смещений за счет лучшей геометрической эффективности. Показана принципиальная возможность использования кремниевого ФЭУ размерами активной площади (3×3) мм² со сцинтилляционными детекторами на основе ортосиликата гадолиния, активированного церием, для спектрометрии гамма-излучения от естественных и искусственных радионуклидов.

The results of investigation of maximal and single photo-electron signals of Hamamatsu Photonics K.K. silicon photomultipliers (PM) with pixel sizes 50×50 and 100×100 μm as a function of bias voltage are presented. It is shown that the PM with smaller pixels has a wider range of analog signal output amplitudes, while the photon detection efficiency of the PM with large pixel sizes increases more rapidly with increasing bias voltages due to better geometric efficiency. The principal possibility of using silicon photomultipliers with an active area of (3×3) mm² with scintillation detectors based on cerium-doped gadolinium silicate crystals for gamma-ray spectrometry from natural and artificial radio nuclides is demonstrated.

Представлені результати дослідження залежності максимально можливих і однофотоелектронних сигналів кремнієвих фотоелектронних помножувачів з розмірами комірок 50×50 і 100×100 мкм виробництва «Hamamatsu Photonics K.K.» від напруг зворотного зміщення. Показано, що ФЕП з меншими комірками має більш широкий діапазон амплітуд вихідних аналогових сигналів, проте ефективність реєстрації фотонів ФЕП з більшими розмірами комірок зростає швидше зі збільшенням напруги зворотних зміщень за рахунок кращої геометричної ефективності. Показана принципова можливість використання кремнієвого ФЕП розмірами активної площі (3×3) мм² зі сцинтиляційними детекторами на основі ортосилікату гадолінія, активованого церієм, для спектрометрії гамма-випромінювання від природних і штучних радіонуклідів.