[发明专利]一种MCP-PMT读出电路

说明书

本发明涉及一种MCP‑PMT读出电路，包括MCP‑PMT插座芯片U1、高压插座芯片U2和信号插座引脚单元U3以及各自的引脚之间的连接关系；通过MCP‑PMT插座芯片U1的引脚读取所述MCP‑PMT的输出电极的输出信号；高压插座芯片U2为MCP‑PMT的各电极供电；信号插座引脚单元U3接收MCP‑PMT的输出电极的输出信号并传输至前端电路。本发明的读出电路能够在读取MCP‑PMT信号时，最大程度的避免串扰、振铃的现象，提高MCP‑PMT的性能，使得MCP‑PMT的性能更稳定。

技术领域

本发明涉及MCP-PMT读出电路领域，特别是涉及一种低串扰MCP-PMT读出电路。

背景技术

微通道板光电倍增管(MCP-PMT)是光电倍增管(PMT)的一种，与传统光电倍增管不同的是它使用微通道板(MCP)代替了一级级离散分布的打拿级，有着非常快的时间响应，另外其还有结构紧凑、增益高、位置分辨高、抗磁场等特性。因为MCP-PMT的优秀性能，使其在许多领域得到了广泛的应用：粒子物理实验、医学成像、国防安全等等。

根据阳极设计不同，MCP-PMT可分为多阳极型和单阳极型。多阳极型MCP-PMT不仅拥有单阳极MCP-PMT的所有优点，还多了位置灵敏的特性，更是成为了研究和应用的热点。然而多阳极MCP-PMT的使用一直存在一个普遍的困扰——串扰、振铃现象。串扰表现为当一个通道探测光子产生信号时，其它通道无光子也能出现信号(串扰)，形状像真实信号的微分，极性与信号反相。振铃表现为一个通道探测光子产生信号的后沿存在一个衰减正弦波的振铃，而且会感应出现在所有通道上。值得注意的是，并不仅仅是光激发的信号会有串扰、振铃现象，避光环境下热噪声产生的信号也存在。当多个像素同时有信号时，感应出的串扰、振铃的幅度会叠加。这些性质导致串扰、振铃的现象影响信号形状，产生假信号，使MCP-PMT的优秀性能大打折扣。

现有技术的技术方案：以型号为Hamamatsu SL10的MCP-PMT串扰压制技术为例，日本名古屋大学物理系和滨松公司电子管部联合研究了一种分割MCP的方法进行串扰压制。如图1所示，具体方法是将第二级MCP分割成与阳极一一对应的部分，每个分部设置电极，在分压电路上对每个MCP分部电极以及对应的阳极电极分开提供电压。串幅比下降了2倍(15％降至7％)，振铃现象几乎消失。然而分割第二级MCP的方法针对阳极数量较少、阳极感应面积较大的MCP-PMT可以实现，但是对于阳极数量增加至几十上百、阳极感应面积小的MCP-PMT应用起来非常困难，所以该分割法应用受限。另外，该分割法虽然将串幅比降低至7％，但是在大信号或者多阳极着火的情况下，串扰现象仍然不可忽略，所以串幅比仍然较高，影响MCP-PMT的性能。针对上述问题，本发明提出一种MCP-PMT读出电路。

发明内容

本发明的目的是提供一种MCP-PMT读出电路，适用于多阳极MCP-PMT，能够在读取MCP-PMT信号时，最大程度的避免串扰、振铃的现象，提高MCP-PMT的性能，使得MCP-PMT的性能更稳定。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种MCP-PMT读出电路，包括MCP-PMT插座芯片U1、高压插座芯片U2和信号插座引脚单元U3；

所述MCP-PMT插座芯片U1包括第一K引脚、第一In1引脚、第一Out1引脚、第一In2引脚、第一Out2引脚；

所述MCP-PMT插座芯片U1还包括第一A1引脚，第一A2引脚，...，第一Ai引脚，...，第一A16引脚；

所述高压插座芯片U2包括第二K引脚、第二In1引脚、第二Out1引脚、第二In2引脚、第二Out2引脚和GND引脚；

所述信号插座引脚单元U3包括第二A1引脚，第二A2引脚，...，第二Ai引脚，...，第二A16引脚；