原创 二代SiPM测试板的能谱及2Dmap测试2

概述

前期直接上LYSO晶体模块能谱测试结果不理想，为了找寻原因回测了PMT系统，并进行了对比。为了找到原因，将测试分解，本文将分解后的测试进行记录，注意本文主要关注能谱测试。

使用单晶体在二代SiPM读出测试系统中测试能谱

放置单晶体后，继续使用后级数字采集系统对二代SiPM读出系统的输出信号进行数字化转换，然后对采集到的数据进行合理分析，也即对X、Y坐标及能E进行分析，能量E即可用来分析能谱。如图1所示，左右区别则是是否放置辐射源（Cs-137），此时能谱结果似乎又基本符合预期。

图1：初步采集分析得到的能谱

同样测试条件分别测试SiPM不同通道

由于我们使用的SiPM是4x4阵列，为了比较不同通道性能，在上述测试的基础上，将单晶体位置更换来尽量测试SiPM各个不同通道，如图2所示，晶体首先摆放在SiPM的中心位置。

图2：晶体摆放于SiPM的中心位置

除了验证SiPM不同通道性能，同时也就能量计算算法长度通过Labview或者C++程序进行配置。依据模拟信号整型后的脉冲宽度，以及ADC采样时钟周期等因素，可以对算法统计长度分别配置。此外，由于定位脉冲与信号脉冲的异步关系，需要让逻辑找寻到能量峰值位置，测试程序可以在线对此进行配置，依据定位脉冲，依次延迟6，7，8，9和10个周期，然后将能谱测量结果分别进行记录，如图5，图6和图7所示。

图3：使用Cs-137，手动均衡PMT测得的能谱图

图5：单晶体测量能谱结果。左侧延迟5个时钟周期，ER为12.56%；右侧延迟6个时钟周期，ER为12.43%。

图6：单晶体测量能谱结果。左侧延迟7个时钟周期，ER为11.94%；右侧延迟8个时钟周期，ER为12.37%。

图7：单晶体测量能谱结果。左侧延迟9个时钟周期，ER为14.42%；右侧延迟10个时钟周期，ER为19.18%。

单晶体摆放SiPM表面其余位置就不注意记录了，但是所有五个摆放位置如图8所示，通过上述实验找到何时参数配置后，晶体摆放不同位置测量能谱结果如图9所示。

图8：单晶体五种不同位置摆放

图9：晶体不同摆放位置测量得到的能谱结果