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超快速 MCP-PMT的時間特性 測試方法研究

The study of test method of time characteristic for ultra-fast-MCP-PMT

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摘要

超快速時間特性的光電倍增管的時間特性研究, 對進一步研制國產超快時間響應的微通道板光電倍增管 (FPMT)具有重要的指導作用。本文基于高能物理通用的 VME測試方案, 設計裝置采用皮秒激光器的單光子脈沖工作模式, 最終實現系統誤差為 25 ps的 FPMT高精度時間測試系統。通過優化 FPMT陽極信號讀出方式、優化分壓器結構及分壓比例, 對多款 FPMT的時間特性進行測試研究。并提出在非單光子工作模式下表征 FPMT時間分辨特性的本征時間下限值, 用以對比分析各種不同工作狀態的 FPMT的時間分辨好壞。在對多款 FPMT讀出方式完成優化結構設計和對比測試后, 研究結果表明, 目前實驗室來自不同生產單位的樣管中, 最佳的本征時間分辨下限值為 30 ps。

Abstract

Study of the time characteristics of photomultiplier tube with ultra-fast time characteristics has an impor-tant guiding role for the further development of ultra-fast time response microchannel plate photomultiplier tube (FPMT). Based on the VME test system in high-energy physics and picosecond laser with single-photon pulse mode,this manuscript designs a device to test the FPMT with 25 ps system error. The time characteristics of various FPMTs were tested by optimizing the FPMT signal readout anode, the voltage divider structure and voltage division ratio. The intrinsic time lower limit value of the FPMT in the non-single-photon working mode, is proposed to compare and analyze the time resolution of different FPMTs in different working states. After completing various optimized readout anode structural design for the FPMTs, it can be find that the best FPMT prototype in our Lab has the best intrinsic time resolution lower limit of 30 ps.

Newport宣傳-MKS新實驗室計劃
補充資料

中圖分類號:TN152

DOI:10.12086/oee.2020.190635

所屬欄目:科研論文

基金項目:國家自然科學基金資助項目 (11675205, 11675196); 中國科學院青年創新促進會經費資助, 核探測與核電子學國家重點實驗室資助 (SKLPDE-ZZ-201902, SKLPDE-ZZ-201907)

收稿日期:2019-10-15

修改稿日期:2020-01-02

網絡出版日期:--

作者單位    點擊查看

王陽:天津理工大學電氣電子工程學院, 天津 300384中國科學院高能物理研究所, 北京 100049
馬秀榮:天津理工大學電氣電子工程學院, 天津 300384
錢森:中國科學院高能物理研究所, 北京 100049核探測與核電子學國家重點實驗室, 北京 100049
朱瑤:中國科學院高能物理研究所, 北京 100049哈爾濱工業大學航天學院, 黑龍江哈爾濱 150001
王志剛:中國科學院高能物理研究所, 北京 100049核探測與核電子學國家重點實驗室, 北京 100049
高峰:中國科學院高能物理研究所, 北京 100049核探測與核電子學國家重點實驗室, 北京 100049
馬麗雙:中國科學院高能物理研究所, 北京 100049哈爾濱工業大學航天學院, 黑龍江哈爾濱 150001
陳鵬宇:中國科學院高能物理研究所, 北京 100049北方工業大學機械與材料工程學院, 北京 100144
李海濤:中國科學院高能物理研究所, 北京 100049中山大學物理學院, 廣東廣州 510275
高博:中國科學院高能物理研究所, 北京 100049核探測與核電子學國家重點實驗室, 北京 100049

聯系人作者:王陽(wangyang2018@ihep.ac.cn)

備注:王陽(1992-), 男, 碩士研究生, 主要從事光通信以及核電子學的研究。

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引用該論文

Wang Yang,Ma Xiurong,Qian Sen,Zhu Yao,Wang Zhigang,Gao Feng,Ma Lishuang,Chen Pengyu,Li Haitao,Gao Bo. The study of test method of time characteristic for ultra-fast-MCP-PMT[J]. Opto-Electronic Engineering, 2020, 47(2): 190635

王陽,馬秀榮,錢森,朱瑤,王志剛,高峰,馬麗雙,陳鵬宇,李海濤,高博. 超快速 MCP-PMT的時間特性 測試方法研究[J]. 光電工程, 2020, 47(2): 190635

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