如今在光電探測器中,矽光電倍增管(Silicon Photomultiplier,SPM)是一顆正在冉冉升起的閃亮新星。自二十世紀九十年代末被發明以來,經歷了幾代產品的技術革新,在近幾年終於實現了商業化,並且在高能物理、粒子探測、醫療檢疫、核醫學等領域開始嶄露頭角。
目前MPPC雖然在噪聲水平、極微弱光探測能力方面還不及傳統的光電倍增管產品,不過由於其低操作電壓、抗機械衝擊能力強、結構緊湊性、高溫穩定性和耐曝光等特點,獲得了高度的關注和認可。濱松公司基於61年光電探測器的研製技術和經驗,對矽光電倍增管這種新一代探測器技術進行了潛心研究,並且在技術上保持著領先地位。在2006年正式將濱松高性能的矽光電倍增管產品——濱松MPPC(Multi Pixel Photo Counter)投放市場。
濱松MPPC陣列以及單元素產品
(「MPPC」為濱松公司註冊商標)
MPPC是由多個工作在蓋革模式的APD像素組成,與傳統的APD相比,在室溫下MPPC也可用獲得106增益,並且對噪聲也進行了有效的控制。MPPC作為半導體探測器產品中的一員,他繼承了半導體探測器的大部分優勢,並且在增益、信噪比、響應速度方面有更好的表現。此外,MPPC亦擁有高光子探測效率、反應快速、優秀的時間解析度、以及較寬的光譜響應範圍等性能優勢。因此它可以滿足眾多領域的探測需求。
濱松MPPC的光子計數圖
另外,MPPC磁場不靈敏,具很高的抗機械衝擊能力,並可以不用擔心因入射光飽和而產生老化(這是固體器件獨有的優勢)。因此它有著一定替代傳統光子計數探測器的潛力。而易操作,高性能的特點,使它可以應用於醫療診斷、分析測試以及學術研究之中。
模塊化:更快捷,更簡便
為了更加方便使用,濱松研發推出了MPPC模塊產品。濱松MPPC模塊是可測量從光子計數級到毫微瓦級的較寬範圍光強(10個數量級)的光學測量模塊產品,其中包含了一個信號放大電路,一個高電壓供給電路,以及其他的MPPC工作所需的原件,在連接電源後模塊就可進行工作了。
在濱松最新研製的MPPC陣列模塊C12677/8/9系列中,含了一個MPPC陣列,電流電壓變換器電路,一個高壓供給電路和一個溫度修正電路。