Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Hybrid pixel array detektorer går inn i det støyende regimet

Anonim

Detektorgruppen ved Swiss Light Source på PSI har vært en av pionerene i utviklingen av skreddersydde hybridpixel array detektorer (HPADs) for synkrotron applikasjoner. I et publisert papir nylig viser denne gruppen at det nå er mulig å utvikle HPAD med tilstrekkelig lav støy for å tillate enkeltfoto-deteksjon under 1 keV, samt å utføre spektroskopisk avbildning.

annonse


I flere tiår har detektorer vært en begrensende faktor i eksperimenter ved synkrotronstråleanlegg. Selv om imaging detektorer utviklet seg over tid, utvikler kildens utvikling alltid utviklingen av detektoren. Denne situasjonen begynte å forandre seg med innføringen av de såkalte hybridpixel array detektorer, som inneholder en pixelated readout chip skreddersydd for et veldefinert eksperiment eller teknikk. En av de revolusjonerende fordelene som tilbys av denne teknologien er at hver eneste piksel inneholder all nødvendig elektronikk, inkludert for eksempel tellere, for røntgen deteksjon. Denne massive parallelliseringen økte detektorens totale effektivitet med flere størrelsesordener sammenlignet med det ladningskoblede enhet-baserte systemet. Det er nå forskjellige eksempler på HPADs, spesielt utviklet for røntgeneksperimenter ved lagringsring-synkrotronkilder, samt ulike spin-off-selskaper som markedsfører dem. De fleste av disse systemene er såkalte photon-teller detektorer, hvor hver innkommende foton behandles av avlesningselektronikken i piksel og telleres individuelt. Fordelen ved fotontelling er at elektronisk støy, som er tilstede i et hvilket som helst system, effektivt kan diskrimineres, noe som gir "støyfrie" detektorer. En applikasjon for slike støysystemer er i energidispersive målinger. Forskerne viser i deres papir at ved hjelp av en skikkelig maske for å skjerme kantområdene mellom piksler, kan det oppnås meget gode fluorescensspekter. Denne funksjonen ble senere brukt til multi-fargebilding ved SOLEIL-synkrotronen.

Det nyskapende aspektet av arbeidet som finnes i dette papiret ligger ikke i de spektroskopiske resultatene som er oppnådd, da de godt kunne ha blitt oppnådd med andre detektorer. Men det som virkelig er imponerende er at disse resultatene ble oppnådd med en HPAD ved hjelp av en standard plan diode array som sensor. Dette innebærer at systemet bruker relativt standard og dermed enkle å produsere komponenter, noe som gjør det mulig å forestille seg å bygge større og / eller ytterligere optimaliserte systemer i nær fremtid. Og med det har lav-støye HPADs kommet inn i et felt formelt reservert for silisiumdriftsdetektorer og komplementære metalloksid-halvlederbildere.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av International Union of Crystallography . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Journal Referanser :

  1. H. Graafsma. Hybrid piksel array detektorer inn i lav støy regimet . Journal of Synchrotron Radiation, 2016; 23 (2): 383 DOI: 10, 1107 / S1600577516002721
  2. JH Jungmann-Smith, A. Bergamaschi, M. Brückner, S. Cartier, R. Dinapoli, D. Greiffenberg, T. Huthwelker, D. Maliakal, D. Mayilyan, K. Medjoubi, D. Mezza, A. Mozzanica, M Ramilli, Ch. Ruder, L. Schädler, B. Schmitt, X. Shi, G. Tinti. Mot hybridpikseldetektorer for energidispergerende eller myk røntgenfotonvitenskap . Journal of Synchrotron Radiation, 2016; 23 (2): 385 DOI: 10, 1107 / S1600577515023541