泰克示波器TBS2102B在辐射检测模块测试的应用

客户需求：

想要实现硅光电倍增管的辐射光信号转电信号测量，辐射检测模块中，除了SiPM裸管之外，还至少会集成高压电源和分压电路。其中高压电源中使用的振荡电路(Oscillation Circuit) 会带来额外微小的电压抖动，继而使得加在PMT上的高压、PMT的增益以及最终输出的信号上都会出现相应的抖动，基于测试工程师描述，测量信号电压很小，频率在几百KHz，信号上升时间几百ns到几us级别信号，需要看光子检测效率或PDE 量化了SiPM检测光子的能力。

推荐方案：

安泰测试推荐使用泰克示波器TBS2102B，具有低噪声设计、优异的信号完整性、测量精准可靠、100MHz带宽、最高2GS/s采样率、5M记录长度等特点，跟进测量信号可以用前面板波形导航控制功能，简便地卷动和缩放长记录。

现场演示：

通过现场实际测试，泰克示波器TBS2102B的测试效果比之前使用的其它示波器查看波形更清楚。这是使用TBS2102B示波器拍摄显示SiPM输出的离散性质，当被低级光的短暂脉冲照亮时的波形。我们发现在最大电压8mv，上升时间953.1ns，幅度1.032V示波器能够抓取到完整清晰波形。如图一所示：

图一

当随着短时间的变化，上升时间为1us左右，最大电压下降到3mV，幅值下降到416mV示波器不仅能够抓取到完整清晰的抖动波形，还能看到一些偶发信号。如图二所示：

图二

SiPM中的击穿电压（V BD）是导致自我维持雪崩倍增的最小（反向）偏置是控制SiPM 工作的过电压ΔV。增加过压ΔV 可改善PDE和SiPM性能。但是，有一个上限，超过该上限，噪声和其他干扰（随过电压而增加）就会开始干扰SiPM操作。如图三所示，是测试过程中上升时间发生变化，信号波形发生抖动噪声。

图三

综上所述，硅光电倍增器是紧凑的固态光学传感设备，具有高增益并能够检测低至光子水平的光。该技术正在广泛的领域和行业中找到应用，但存在一些缺点，例如噪声，会限制其性能。

通过使用泰克示波器TBS2102B，我们在不同频率，幅值等光电信号，示波器能够抓取到清晰的完整信号及噪声，对工程师测试应用带来更好的改进的SiPM噪声及其限制。

TBS2102B不紧采样率高，存储深度长，还体现了9英寸大型显示器，15个水平分度的好处，对某条通道拍摄所有测量的“快照”，或显示任何通道上最多6项测量，随时记录保存数据及图像功能。