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Introduction to SensL: Applications, Technology and Products sensL : low light detection and measurement o.co 股份 o.c ww ww.detectorteo.com

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Introduction to SensL:Applications, Technology and Products

sensL : low light detection and measurement

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Introduction to SensL:www.detectorteo.com

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Products

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Products sens senswww.detectorteo.com

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www.sensL.com 2SPIE Photonics West - 2010

What does SensL do?

The old Vacuum Tube Photomultiplier Tube aka, the PMT

The new Solid-StateSilicon Photomultiplieraka, the SPM

SensL produce a solid-state low light detection solution which replaces the vacuum tube PMT

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先锋科技股份有限公司What does SensL do?

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The new Solid-State

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Silicon Photomultiplierwww.detectorteo.com

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SensL produce a solid-state low light

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aka, the PMT

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aka, the PMT

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Detecting low light

Transducer AmplifierData

Acquisition

Detect Amplify Acquire

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先锋科技股份有限公司Detecting low light

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Transducer

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Detection realities - noise

Transducer AmplifierData

Acquisition

Input Referred NoiseQuantisation noise

Shot NoiseBackground Noise

Johnson NoiseShot Noise

You must get your signal >> Sum of the Noise

Dark NoiseExcess NoiseShot Noise

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www.detectorteo.com 先Detection realities - noise

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Input Referred Noise

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Shot Noise

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You must get your signal >> Sum of the Noise

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Solid-state baseddetector system

Data AcquisitionAmplifier

Solid-StateDetector

A high stable gain at the front endis helpful for low light detectionapplications

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先锋科技股份有限公司Solid-state based

先锋科技股份有限公司Solid-state based

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A high stable gain at the front end锋科技股份有限公司

A high stable gain at the front endis helpful for low light detection

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High gain throughGeiger mode operation

� Above breakdown operation

� Geiger mode at 30 Volts

� Single photon sensitive

� Binary device “on” or “off”

A controllable gain of 106 is possible

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Geiger mode operationGeiger mode operation Geiger mode operationwww.detectorteo.com

Geiger mode operationwww.detectorteo.com

Geiger mode operation

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Geiger mode at 30 Volts

先锋科技股份有限公司Geiger mode at 30 Volts Single photon sensitive

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Single photon sensitivewww.detectorteo.com

Single photon sensitive

Binary device “on” or “off”

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is possible

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A controllable gain of 10

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A controllable gain of 10

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www.sensL.com 7SPIE Photonics West - 2010

SPM concept

Geiger mode DetectorA photon counting diode detector fabricated in silicon forms the basis for all SensL products

Silicon Photomultiplier (SPM)By fabricating large arrays of photon counting detectors, SensL create a high gain detector to replace the PMT

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Silicon

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By fabricating large arrays of photon

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arrays of photon counting detectors,

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counting detectors, SensL create a high gain

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SensL create a high gain detector to replace the

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basis for all

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basis for all SensL products

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SensL products

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SPM advantages

� High Intrinsic Gain 106

� Detection Efficiency

� Comparable to PMT today

� 30 Volt Operation

� Sensitive to single photons

� Flexible & Scalable technology

� Insensitive to magnetic fields

� Tested to >10Tesla

� Rugged

� Compact

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先锋科技股份有限公司SPM advantages

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� High Intrinsic Gain 10

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High Intrinsic Gain 10

Detection Efficiency

www.detectorteo.com Detection Efficiency先

Detection Efficiency先

Detection EfficiencyComparable to PMT today 先

Comparable to PMT today 锋科技股份有限公司

Comparable to PMT today 锋科技股份有限公司

Comparable to PMT today

30 Volt Operation

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30 Volt Operation

Sensitive to single photons

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Sensitive to single photons

Flexible & Scalable technology

锋科技股份有限公司Flexible & Scalable technology

Insensitive to magnetic fields

Insensitive to magnetic fieldswww.detectorteo.com

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Insensitive to magnetic fieldswww.detectorteo.com

Insensitive to magnetic fields

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� Compact

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Compact

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One detector architecture,,multiple products

Photon CountingDetectors

Photon Counting& Timing Imagers

Silicon Photomultipliers

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www.detectorteo.com One detector architecture,,

www.detectorteo.com One detector architecture,,先One detector architecture,,先One detector architecture,,锋科技股份有限公司

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One detector architecture,,

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先锋科技股份有限公司One detector architecture,,multiple products

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multiple productsmultiple products multiple productswww.detectorteo.com

multiple productswww.detectorteo.com

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Silicon Photomultipliers

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Silicon PhotomultipliersSilicon Photomultipliers

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Silicon Photomultipliers

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Photon Counting

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Photon Counting& Timing Imagers

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& Timing Imagers

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先锋科技股份有限公司 Photon Counting

Photon Countingwww.detectorteo.com

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Photon Countingwww.detectorteo.com

Photon CountingDetectors

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Detectors

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Nuclear Medicine

� Partnered with Samsung Medical Center to develop first SPM based PET/MRI for brain imaging

� Co-Founder of the openPET “open source PET electronics” program with Berkeley National Labs http://openpet.lbl.gov/

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先锋科技股份有限公司Center to develop first

先锋科技股份有限公司Center to develop first

SPM based PET/MRI for

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SPM based PET/MRI for SPM based PET/MRI for SPM based PET/MRI for www.detectorteo.com

SPM based PET/MRI for www.detectorteo.com

SPM based PET/MRI for brain imaging

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brain imaging

Co-Founder of the

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Co-Founder of the openPET “open source

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openPET “open source PET electronics”

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program with Berkeley 锋科技股份有限公司

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Life Sciencesand Healthcare

� Small, lightweight, robust, multi-channel and user safe low voltages� Enables POC systems

POC applications

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先锋科技股份有限公司 and Healthcare

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and Healthcare

Small, lightweight, robust, multi-channel and

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Small, lightweight, robust, multi-channel and

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POC applicationswww.detectorteo.com

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Radiation Detection

� SPM combined with scintillation crystals

� Key advantages over PMT� Small form factor

� Detection & Identification

� Magnetic field immunity

� Cost effective

� Low voltage operation (30V)

� High uniformity of detectors

� Ideal for portable systems

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Key advantages over PMT

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Key advantages over PMT锋科技股份有限公司

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Small form factor

Detection & Identification

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Detection & Identification

Magnetic field immunity

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Low voltage operation (30V)www.detectorteo.com

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�锋科技股份有限公司

� Ideal for portable systems锋科技股份有限公司

Ideal for portable systems

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Timing Applications:LIDAR

 

� Detectors and electronic subsystem for LIDAR timing applications

� Entering space readiness phase with the European Space Agency for imaging LIDAR

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先锋科技股份有限公司Timing Applications:

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etectors and electronic subsystem for LIDAR

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etectors and electronic subsystem for LIDAR

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www.detectorteo.com etectors and electronic subsystem for LIDAR timing applications

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先etectors and electronic subsystem for LIDAR

先etectors and electronic subsystem for LIDAR

timing applications先

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timing applications

Entering space readiness phase with the

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Entering space readiness phase with the European Space Agency for imaging LIDAR

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European Space Agency for imaging LIDAR

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SPIE Photonics West - 2010

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Photon counting detectors

Features� 20um and 100um

detectors

� Peltier cooling to -20C

� Active quenching

� TTL output

� USB interface for count rate measurements

� Integrated power supply

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www.detectorteo.com 先Photon counting detectors

先Photon counting detectors锋科技

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Photon counting detectors锋科技股份有限公司

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Photon counting detectorswww.detectorteo.com

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Features

www.detectorteo.com Features

www.detectorteo.com � 先� 先� 20um and 100um 先20um and 100um 锋科技股份有限公司

20um and 100um 锋科技股份有限公司

20um and 100um detectors锋科技股份有限公司

detectors

Peltier cooling to -20C

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Peltier cooling to -20C

Active quenching

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Active quenching

USB interface for USB interface for www.detectorteo.com

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USB interface for www.detectorteo.com

USB interface for

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SPIE Photonics West - 2010

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www.sensL.com 15SPIE Photonics West - 2010

Measurement instruments

Features

HRMTime� 27ps resolution

� 4 channel system

� USB data acquisition

CFD� 0.75GHz Constant

fraction discriminator

� 750MHz internal bandwidth

� USB controlled

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www.detectorteo.com 先Measurement instruments

先Measurement instruments锋科技

股份有限公司

Measurement instruments锋科技股份有限公司

Measurement instruments

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先锋科技股份有限公司Measurement instruments

先锋科技股份有限公司Measurement instruments Measurement instruments Measurement instruments

www.detectorteo.com Features

www.detectorteo.com Features

HRMTime

www.detectorteo.com HRMTime

www.detectorteo.com 先HRMTime先HRMTime锋科技股份有限公司

HRMTime锋科技股份有限公司

HRMTime27ps resolution锋科技股份有限公司

27ps resolution

4 channel system

锋科技股份有限公司

4 channel system

USB data acquisition

锋科技股份有限公司

USB data acquisition

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0.75GHz Constant www.detectorteo.com

0.75GHz Constant fraction discriminator

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SPIE Photonics West - 2010

www.detectorteo.com

SPIE Photonics West - 2010

www.detectorteo.com 先锋科技股份有限公司 www.detectorteo.com

www.sensL.com 16SPIE Photonics West - 2010

Silicon Photomultipliers

SPMMicro1mm, 3mm & 6mm

SPMArray2 (glass)3-side scalable16 element detector

SPMArray4 (ceramic)4-side scalable16 element detector

SPM Detector Products

SPMMini Module1mm & 3mm Cooled / high performance

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www.detectorteo.com 先锋科技股份有限公司

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先锋科技股份有限公司

先锋科技股份有限公司Silicon Photomultipliers

先锋科技股份有限公司Silicon Photomultipliers Silicon Photomultipliers Silicon Photomultipliers

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Silicon Photomultiplierswww.detectorteo.com

Silicon Photomultipliers

1mm, 3mm & 6mm

www.detectorteo.com 1mm, 3mm & 6mm

SPM Detector Products

www.detectorteo.com

SPM Detector Products

先1mm, 3mm & 6mm先1mm, 3mm & 6mm锋科技股份有限公司

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SPMMini Modulewww.detectorteo.com

SPMMini Module

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16 element detector

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16 element detector

先SPMArray4 (ceramic)

先SPMArray4 (ceramic)锋

科技股份有限公司

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锋科技股份有限公司

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SPMArray4 (ceramic)锋科技股份有限公司

SPMArray4 (ceramic)4-side scalable

锋科技股份有限公司

4-side scalable16 element detector

锋科技股份有限公司

16 element detector

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SPIE Photonics West - 2010

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SPIE Photonics West - 2010

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SPMMini

Features� Full SPM Module with

� 1mm & 3mm SPM detector with 2-stage Peltier cooling

� Preamplifier� Cooling & Heatsink� Power supply� Stackable modular design� Allows rapid prototyping

by OEM customers

Ready to go out of the boxJust add Photons!

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Features

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Features�

www.detectorteo.com � Full SPM Module with

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� 1mm & 3mm SPM 锋科技股份有限公司

1mm & 3mm SPM detector with 2-stage

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detector with 2-stage Peltier cooling

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Peltier cooling

Preamplifier

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Preamplifier

Cooling & Heatsink

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Cooling & Heatsink Cooling & Heatsink Cooling & Heatsinkwww.detectorteo.com

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Cooling & Heatsinkwww.detectorteo.com

Cooling & Heatsink

Stackable modular design

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Stackable modular design

Allows rapid prototyping

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Allows rapid prototyping

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www.detectorteo.com Ready to go out of the box

www.detectorteo.com Ready to go out of the box先Ready to go out of the box先Ready to go out of the box锋科技股份有限公司

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SPMArray2 (glass)3-side scalable

Features� 3-side scalable design

� 16 channels

� Uniformity 1:1.2

� Ideal for depth of interaction – subject side mounting possible

� MRI compatible

� Cable lengths up to 3m

� Pre-amplifier and eval board available

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先锋科技股份有限公司SPMArray2 (glass)

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3-side scalable 3-side scalablewww.detectorteo.com

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3-side scalable

Features

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Features�

www.detectorteo.com �先16 channels 先16 channels 锋科技股份有限公司

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Uniformity 1:1.2

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Uniformity 1:1.2

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interaction – subject side mounting possible

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mounting possible mounting possible

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Cable lengths up to 3m

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Cable lengths up to 3m

Pre-amplifier and eval board

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Pre-amplifier and eval board

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www.sensL.com 19SPIE Photonics West - 2010

SPMArray4 (ceramic)4-side scalable

Features� 4-side scalable design

� 16 channels – single power supply

� Uniformity 1:1.2

� Ceramic package with epoxy coating

� Designed for simultaneous MRI compatibility to 3 Tesla

� Pre-amplifier and eval board available

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先锋科技股份有限公司

先锋科技股份有限公司SPMArray4 (ceramic)

先锋科技股份有限公司SPMArray4 (ceramic)

4-side scalable 4-side scalablewww.detectorteo.com

4-side scalablewww.detectorteo.com

4-side scalable

Features

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Features�

www.detectorteo.com �先16 channels – single power 先16 channels – single power 锋科技股份有限公司

16 channels – single power 锋科技股份有限公司

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supply

Uniformity 1:1.2

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Uniformity 1:1.2

Ceramic package with

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Ceramic package with epoxy coating

锋科技股份有限公司epoxy coating Designed for simultaneous

Designed for simultaneous www.detectorteo.com

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Designed for simultaneous MRI compatibility to 3 Tesla

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MRI compatibility to 3 Tesla

Pre-amplifier and eval board

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SPM die uniformity

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先锋科技股份有限公司SPM die uniformity

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SPMArray uniformity

Optical uniformity better than 10% across all devices

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先锋科技股份有限公司SPMArray uniformity

先锋科技股份有限公司SPMArray uniformity SPMArray uniformity SPMArray uniformity

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SPMArray uniformity

Optical uniformity better than 10%

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Optical uniformity better than 10%

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Large area SPM Arrays

Features� 256 channels of 9mm2

SPM

� Cross wire readout architecture

� FPGA readout and digitization

� Optimized for the openPET interface

� PET and Gamma camera applications

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Large area SPM Arrays

Features

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256 channels of 9mm锋科技股份有限公司

256 channels of 9mmS锋科技股份有限公司

SPM锋科技股份有限公司

PM

Cross wire readout

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Cross wire readout architecture

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architecture

FPGA readout and

锋科技股份有限公司FPGA readout and

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Optimized for the www.detectorteo.com

Optimized for the

PET and Gamma camera

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PET and Gamma camera

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