大规模SiPM阵列读出电路设计

摘要

SiPM已经广泛应用于闪烁探测器的设计,特别是在位置灵敏探测器中.但是大规模SiPM阵列的信号读出电路还存在一些问题.本文针对这些问题,结合传统SCD电路的优缺点,设计了m-SCD电路.相对于传统SCD电路,m-SCD电路在每一个输入点处添加一个接地电阻,达到提高电路时间特性和减小通道间信号串扰的目的.通过优化接地电阻和网络电阻的阻值,以提高电路的整体性能.根据电路优化结果,设计并加工了实际的PCB电路.将测试电路应用到实际探测器单元(包含:32×32LYSO晶体阵列和20×20SiPM阵列)进行实际测试,测试结果为:晶体阵列泛场图像中1024个晶体单元清晰可分,晶体阵列剖面图的峰谷比从2.2:1到7.2:1;晶体能量分辨率约为18％;晶体单元的时间分辨率约为2ns;信号通道间的时间不一致性好于0.4ns.综上所述,本文成功设计了应用于大规模SiPM阵列信号读出的m-SCD电路,并且获得了很好地探测器性能指标.