KIP-Veröffentlichungen

Interpolierende Silizium-Photomultiplier (ISiPM) sind Silizium-Photomultiplier, die die Auftreffposition eines Photonenbündels auf dem Chip mittels der center of gravity - Rekonstruktion bestimmen. In dieser Arbeit wird der erste ISiPM-Prototyp beschrieben, untersucht und charakterisiert. Um zu überprüfen, welche Methode sich zur Positionsrekonstruktion am besten eignet, wird der Interpolierende SiPM mit einem gepulsten Laser beleuchtet und anschließend die Stelle, die der Laserpunkt traf, mit der rekonstruierten Position verglichen. Es wird gezeigt, dass das Prinzip der Positionsrekonstruktion funktioniert, allerdings wurden Unregelmäßigkeiten in den Signalen beobachtet, die von Beschädigungen am Prototyp herrühren können. Außerdem ergeben die Messungen, dass ein ISiPM die Anforderungen erfüllen kann, die im Einsatz bei der Positronen-Emissions-Tomographie gestellt werden. Dazu wurde ein Kristallarray auf dem ISiPM plaziert, der per radioaktiver Quelle mit 511 keV-Gammastrahlung beschossen wurde. Mögliche Defekte dieses Prototyps und daraus resultierendes Verhalten werden diskutiert.

This thesis deals with the analysis of Interpolating Silicon Photomultipliers (ISiPM), recently developed silicon photomultipliers, which are able to determine the position of an incident photon beam on the sensor surface. Within the scope of this theory, one of the first prototypes was tested and characterized. In order to test the position reconstruction abilities, the pulse shapes were analyzed in relation to the position of a pulsed laser spot on the ISiPM. It was shown that the principle of position reconstruction does work, however, unexpected effects were observed that may result from damages of the sensor. Additionally it is shown that an ISiPM can meet the requirements imposed by positron emission tomography. For this measurement, an array of scintillating crystals was placed on top of the ISiPM, and the origin of the scintillation light generated by 511 keV gamma rays was reconstructed.