DUNE FD1-HD 光子探测系统中大型 SiPM 阵列的低温前端放大器设计
摘要：DUNE实验的第一个远离检测器（FD1-HD）的光子探测系统将检测到千吨级液体氩时间投影室中粒子相互作用产生的闪烁光子。所选择的光子探测器是6x6 mm^2的硅光电倍增管（SiPM），分成48组，对前端电子器件具有明显低阻抗。本文详细介绍了一种低白噪声的低温放大器设计，噪声仅为0.37 nV/sqrt(Hz)，其基于硅锗输入晶体管和BiCMOS全差分运算放大器。即使在低过电压值下，它也具有优秀的单光电子分辨率。信号上升时间低于100 ns，典型操作过电压下的动态范围约为2000个光电子。每个通道从单一的3.3 V电源中提取0.7 mA电流，功耗为2.4 mW。简化模型用于预测单一光电子信号形状和信噪比，与实测性能吻合良好。
作者：C. Brizzolari, P. Carniti, C. Cattadori, E. Cristaldo, A. de la Torre Rojo, M. Delgado, A. Falcone, K. Francis, N. Gallice, C. Gotti, M. Guarise, E. Montagna, A. Montanari, G. Pessina, M. Pozzato, J. Smolik, F. Terranova, L. Tomassetti, A. Verdugo de Osa, D. Warner, J. Zalesak, A. Zani, J. Zuklin, and V. Zutshi
论文ID：2207.13616
分类：Instrumentation and Detectors
分类简称：physics.ins-det
提交时间：2022-11-15