Stále vyspělejší technologie křemíkových fotonásobičů (SiPM) má oproti tradičním fotonásobičům (PMT) řadu výhod.
SiPM rychle nahrazují PMT v řadě fyzikálních experimentů. Tato technologie je již součástí sledovače SciFi na LHCb a předpokládá se, že bude použita v detektoru HGCAL na CMS a také v detektorech na navrhovaných budoucích urychlovačích.
Pro tyto aplikace jsou důležitými výhodami SiPM oproti PMT jejich vyšší účinnost fotodetekce (zhruba dvojnásobná), nižší provozní napětí (30-70 V ve srovnání s kV) a malé rozměry, které umožňují jejich integraci do kompaktních kalorimetrů.
Pro vesmírné přístroje, jako je například mise POLAR-2 zaměřená na gama záření, která má využívat 6400 kanálů SiPM, je další výhodou absence skleněného okénka, což dodává SiPM mechanickou odolnost potřebnou během startu. U SiPM však existuje nevýhoda – temný proud, který teče, když zařízení není osvětleno, a který se výrazně zhoršuje po vystavení záření.
S cílem posílit komunitu a dosáhnout pokroku v této technologické otázce se ve dnech 25. až 29. dubna 2022 konal v CERNu specializovaný workshop. Akce, kterou organizovala Ženevská univerzita a financovala Švýcarská národní vědecká nadace, se zúčastnilo přibližně 100 odborníků z akademické sféry a průmyslu. Mezi účastníky byli i odborníci na radiační poškození křemíku z univerzity v Hamburku.
Zatímco koncept neionizující ztráty energie používaný k předpovědi radiačního poškození křemíku lineárně koreluje s degradací polovodičových zařízení v radiačním poli, u SiPM se zdá, že je toto pravidlo porušeno. Místo toho jsou pro pochopení typů poškození a jejich důsledků na výkon SiPM nutná specializovaná měření pro různé typy SiPM v různých radiačních polích.
Na dubnovém semináři bylo představeno několik takových měření, která byla provedena jak s využitím protonových, tak neutronových svazků, a zároveň byly předloženy plány na koordinaci takového úsilí v budoucnu, například provedením testů jednoho typu SiPM na různých zařízeních a následnou identickou analýzou ozářených vzorků.
Přihlaste se, komentujte články a ukládejte si ty nejzajímavější k pozdějšímu přečtení.
Přihlásit se přes náš web
Ještě nemáte účet? Staňte se členem.