SiPMs Silizium-Photomultiplier

Silizium-Photomultiplier bieten Leistungs- und Anwendungsvorteile
First Sensor erweitert sein Angebot an optischen Sensoren um innovative Silizium-Photomultiplier (SiPM) zur Messung geringster Lichtmengen bis hin zum Nachweis einzelner Photonen. Im Vergleich zu herkömmlichen Photomultipliern, die eine Elektronenröhre verwenden, bieten die halbleiterbasierten SiPMs entscheidende Vorteile wie eine niedrige Versorgungsspannung, hervorragende Temperaturstabilität, Unempfindlichkeit gegenüber Magnetfeldern und eine wesentlich geringere Größe zur einfachen Integration in Endgeräte. Die optischen Sensoren eignen sich zur Messung im nahen UV-Bereich (Serie SiPM-NUV) oder im sichtbaren roten, grünen und blauen Wellenlängenbereich (Serie SiPM-RGB) mit höchsten Empfindlichkeiten bei 420 bzw. 550 nm.

Die Silizium-Photomultiplier von First Sensor sind als Matrix-Arrays aus einer Vielzahl von sehr kleinen Avalanche-Photodioden aufgebaut, die oberhalb ihrer Durchbruchspannung betrieben werden (Geiger-Modus). Die hochgenauen NUV- und RGB-SiPMs sind sehr temperaturstabil in Bezug auf die Durchbruchspannung und die Verstärkung. Verbesserte Materialien und modernste Halbleitertechnologie erlauben sehr rauscharme Sensoren mit reduzierter Dunkelzählrate, geringerem Übersprechen und sehr kleinem Nachpulsen mit einer Wahrscheinlichkeit von typisch <4 %. Die Silizium-Photomultiplier bieten sehr große Verstärkungsfaktoren von >10⁶ sowie eine sehr hohe Photonen-Detektions-Effizienz. Durch die randlosen Sensorelemente erreichen die Photomultiplier einen hohen Füllfaktor und ermöglichen große aktive Flächen beim Aufbau von Detektorarrays. Das flache und kostengünstige CSP-Gehäuse (Chip-Scale-Package) ist RoHS-konform und eignet sich zur Oberflächenmontage. First Sensor entwickelt und fertigt kundenspezifische Arrays, Module und komplette Systeme für OEM-Kunden weltweit.

• Messung geringster Lichtmengen bis hin zum Nachweis einzelner Photonen
• Niedrige Versorgungsspannung
• Hohe Verstärkung und geringes Rauschen
• Unempfindlichkeit gegenüber Magnetfeldern

Typische Anwendungen der Silizium-Photomultiplier von First Sensor finden sich in der Hochenergiephysik, medizinischen Diagnostik, Nuklearmedizin, Analysegeräten und beim Erkennen von Gefährdungen durch Strahlung. Durch ihre Unempfindlichkeit gegenüber Magnetfeldern eignen sich die SiPMs hervorragend für bildgebende medizinische Anwendungen. Beispiele sind Hybridgeräte, die die Positronen-Emissions-Tomografie (PET) oder die Einzelphotonen-Emissionscomputertomografie (SPECT) mit der Magnetresonanztomografie (MRT) kombinieren.

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