北京高能科迪

高探测效率塑闪触发系统

1. 仪器基本功能

高探测效率塑料闪烁体触发系统以塑料闪烁探测器为核心，适用于原子核物理及高能物理实验中的事例判选，提供可靠的触发信号。该系统兼具高触发效率、操作便捷性与一体成型结构等优势，可有效提升实验触发系统的稳定性和响应速度。

2. 组成

该触发系统的硬件组成包括塑料闪烁体探测器、硅光电倍增管（SiPM）读出板、前置放大器、符合板以及供电板，共计五个部分。系统整体呈模块化布局，各模块均可独立拆卸与更换，便于根据实验需求快速调整系统配置。

2.1. 塑料闪烁体与硅光电倍增管管

系统的主探测器由多块塑料闪烁体与大面积SiPM硅光电倍增管阵列耦合构成。其中，每块塑闪的尺寸为11cm×11cm×1cm。通过阵列式排布可灵活覆盖不同面积的探测区域。与之匹配的大尺寸SiPM阵列具有高光子探测效率和快速响应特性，能够高效收集塑闪产生的闪烁光子，并将其转换为电信号。塑料闪烁体本身对高能带电粒子（如β射线、μ子等）具有极高的探测效率，结合SiPM的低噪声与高增益，进一步保障了触发信号的纯净度和时间分辨率，为后续电子学处理提供可靠输入。

2.2. 前置放大器

前置放大器专为SiPM信号设计，具备低噪声与高速响应特性。其增益约为21倍，基线噪声低至约300 uV，带宽达400 MHz，时间分辨率可优于20 ps。

2.3. 符合板

符合板配备四路独立输入通道，支持选择参与符合逻辑的通道组合。每路通道均设有可调触发电平，便于根据信号幅度优化甄别阈值。输出端同时提供TTL与NIM两种标准逻辑电平，可直接兼容主流后端电子学设备。

2.4. 供电板

供电板采用DC 7–12 V低压输入，可同时为前置放大器模块与符合板提供稳定的低压正负电源。此外，该供电板板内置升压电路，能将低压输入转换为SiPM所需的稳定工作高压，且高压输出连续可调，以适配不同型号SiPM的宽工作电压范围。

3. 主要性能

（1） 该系统触发阈值可调，调节范围包含-300 mV到300mV。

（2） 在阈值为100 mV（约40个光子）的条件下，探测效率大于95%。

（3） 本底事例排除率与阈值相关 。

（4） 系统具有长期稳定性，在连续长时间的束流测试下（大于一周），电子学系统无损伤。

（5） 系统功率低，小于2.5 W。

（6） 系统紧凑小巧，便于灵活安装。