[发明专利]一种修正温度对SiPM增益影响的方法

权利要求书

1.一种修正温度对SiPM增益影响的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)SiPM探测器输出模拟电压信号到SiPM信号处理电路，所述SiPM信号处理电路包括一个ADC和一个FPGA，所述ADC以1GHz的时钟频率将所述模拟电压信号数字化，数字化过程中的每一个采样点用14bit的数据表达，从而获得信号波形数据序列；

(2)所述ADC将数字化得到信号波形数据序列发送到所述FPGA芯片；

(3)所述FPGA对输入的信号波形数据序列进行实时处理获得SiPM暗计数率；

(4)所述FPGA基于暗计数率与温度之间的对应关系计算得到SiPM的当前温度；再结合SiPM增益与温度之间的对应关系计算得到SiPM增益的变化量；然后结合SiPM增益与工作偏压的对应关系，代入SiPM增益的变化量计算得到需要调节的工作偏压增量参数；

(5)所述FPGA将得到的工作偏压增量参数通过控制总线发送到SiPM偏压电路；

(6)所述SiPM偏压电路接收FPGA发送的工作偏压增量参数，实时调节其输出到SiPM探测器的电压，最终实现稳定SiPM增益的功能。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述FPGA基于SiPM暗计数测量算法对输入的信号波形数据序列进行实时处理获得SiPM暗计数率，具体包括：

(3.1)所述信号波形数据序列首先经过探测器信号识别逻辑，对探测器信号和基线信号进行识别；

(3.2)通过基线信号长度对识别出的基线信号进行判别，如果基线信号长度大于10us，则该基线信号被送入暗计数信号甄别逻辑，否则舍弃该基线信号；

(3.3)暗计数信号甄别逻辑对输入的基线信号进行统计，获取该基线信号中的暗计数信号个数；

(3.4)暗计数信号甄别逻辑将得到的暗计数信号个数除以相应基线信号的时间长度，得到该基线信号的暗计数率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(3.1)具体包括：探测器信号识别逻辑设置有10mV的触发阈值，将信号波形数据序列中的每一个信号采样点与该触发阈值进行比较，当信号采样点的幅度大于10mV触发阈值时触发探测器信号识别功能，并且如果大于触发阈值的信号的脉冲宽度大于50ns，则识别为探测器信号，其他信号则为基线信号。

4.根据权利要求2-3任意一项所述的方法，其特征在于，暗计数信号甄别逻辑将幅度大于2mV阈值，并且脉冲宽度大于30ns的信号计为一个暗计数信号。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述ADC的采样率为1GHz，有效采样精度11bit。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述ADC的输入动态范围是0-1V。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述ADC与FPGA之间通过高速LVDS接口连接。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SiPM偏压电路是一个程控电路，其输出电压范围为20V～70V，输出电流大于等于5mA。