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概述 切伦科夫辐射于1934年被发现并命名，本文不探讨理论知识，在项目应用过程中疑似发现有切伦科夫效应。所以需要积累更和学习多该方面知识，并在不断测试过程中，完成验证切伦科夫辐射的发生。 什么是切伦科夫辐射 详细的概念网络上有各种资料介绍，这里为了后续学习仅给出简单介绍，知其所然即可。该辐射可视为介质中的一种电磁冲击波，可以对比光速。假定真空中光速为c，那么光进入水中，其速度会下降到真空光速的75%左右。所以切伦科夫辐射特点是介质中，粒子的运动速度有可能高于光速，这就是所谓的切伦科夫效应。 所以网上也有资料以战斗机飞出“音爆”来类比切伦科夫辐射现象（即目标速度高于声音在空气中速度时），又比如宇宙飞船发射产生的冲击波可将水蒸气凝结成冰晶，如图1所示。 图1：肉眼可观测到的冲击波 具体总结来说，当带电粒子在介质中运动速率高于光速的时候，切伦科夫光现象就产生了。前面提到了，在水中光速只有0.75个c了，而电子速率大概0.998个c，所以高于“光速”。 公开资料中的切伦科夫辐射观测 查询公开资料，可以找到切伦科夫辐射被观测到记录，如图2所示。在带晶体的情况下，在104ns处记录到了切伦科夫峰值点。而图3给出了目标晶体上升时间，CPI的晶体在8年前用于了此次验证。 图2：带晶体（左）和不带晶体（右）的观测结果 图3：CPI的LSO晶体上升时间 SiPM读出电路检测切伦科夫脉冲的可能性 我们的应用场景是图4所示，正电子碰到电子发生湮灭，产生相对的两个伽马光子。SiPM的读出系统就是完成对这两个伽马光子的探测检出。伽马光子撞击LYSO晶体产生可被SiPM探测接受的信号源，伽马光子撞击LYSO的同时附加产生了切伦科夫辐射。切伦科夫脉冲总是先于正常脉冲到达探测器读出电路。 图4：正电子电子湮灭 根据前人的研究，在CPI的晶体中确实可以探测到切伦科夫辐射，当前CPI可以提供更加先进的LYSO晶体，理论上来讲更加有利于发现切伦科夫辐射。问题在于如何优化外部电路，同时研究SiPM是否可以用于探测切伦科夫辐射。 如图3所示，可以看成是晶体产生的光子经过SiPM探测后产生的脉冲。其前沿包含了切伦科夫辐射脉冲。SiPM读出电路是否能抓住该脉冲？ 如果图2确如资料所展示切伦科夫峰值位于104ns，而图3脉冲上升沿位于104.2ns左右，所以如果切伦科夫脉冲可被探测，那么时间信息参数被探测时间点可以往前提升200ps左右。这个数据可能不太准确，这里只是在更加宏观的视角去理解切伦科夫效应探测的意义。 当然切伦科夫辐射还有很多其它意义，但这不是我们需要关注的。我们只需关注在图2和图3所示的情况，并研究稳定可靠电路将切伦科夫脉冲检出。即从发现到观测，最后到稳定检出，这是下一步需要完成的任务。 参考 Measurement of intrinsic rise times for various L(Y)SO and LuAG scintillators with a general study of prompt photons to achieve 10 ps in TOF-PET 。