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oe1(光电查) - 科学论文

11 条数据
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  • 圆柱形几何结构半导体探测器中的感应电荷涨落

    摘要： 目前，复合半导体在医疗和天体物理应用的硬X射线室温探测器领域极具吸引力。尽管复合半导体具有高原子序数、高密度、宽禁带、低化学反应活性及长期稳定性等优异特性，但其较差的空穴与电子迁移率-寿命乘积会降低这些探测器的能量分辨率。本研究的主要目标是建立考虑载流子俘获效应的圆柱几何结构中电荷感应过程的数学模型。我们推导了感应电荷分布函数矩的公式，以及圆柱几何结构半导体探测器输出信号的平均幅度与方差的计算公式。研究表明，通过将探测器幅度和方差按偏置电压倒数展开为幂级数，可以确定Fano因子、电子迁移率-寿命乘积以及半导体材料陷阱密度的不均匀程度。

    关键词： 圆柱几何结构、化合物半导体、能量分辨率、电荷载流子俘获、电荷感应

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • [2017年IEEE核科学研讨会与医学成像会议（NSS/MIC）- 佐治亚州亚特兰大（2017.10.21-2017.10.28）] 2017年IEEE核科学研讨会与医学成像会议（NSS/MIC）- 适用于背包或手持设备的紧凑型固态中子-伽马探测器

    摘要： 本文报道了RMD公司采用直径为1英寸、1.5英寸和2英寸的CLYC与CLLBC晶体直柱体（耦合硅光电倍增管阵列）所制探测器的性能表征。小体积CLLBC晶体（耦合12毫米×12毫米总面积SiPM阵列）构成的探测器在662千电子伏特能点展现出约3%的优异能量分辨率；大体积CLYC晶体（耦合24毫米×24毫米面积阵列）则呈现约6.6%的能量分辨率。两种探测器均具备脉冲形状甄别能力。

    关键词： 伽马射线探测、晶体生长、铕激活锂钙铝氟化物（ELpasolites）、能量分辨率、中子探测、闪烁体探测器、CLLBC、CLYC、热中子

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 38.1毫米×38.1毫米CeBr3闪烁体探测器的能量与时间特性研究

    摘要： 我们报告了两个38.1毫米×38.1毫米CeBr3探测器性能的测量结果与GEANT4模拟结果。使用121.8千电子伏至4.44兆电子伏能区的低能伽马源，对两个探测器的线性度和能量分辨率进行了测量。在保持能量线性条件下，测得60Co源1173-1332千电子伏光子对的最佳时间分辨率为423±14皮秒。通过GEANT4模拟复现了实测能谱，并估算了最高至4.44兆电子伏多个能点的绝对全能峰效率。

    关键词： 时间分辨率、GEANT4模拟、能量分辨率、闪烁体、CeBr3

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • YAP(Ce)在高空间分辨率辐射成像探测器开发中的应用

    摘要： 开发高空间分辨率辐射成像探测器被认为需要使用高光输出闪烁体。与这一科学共识相反，我们发现采用掺铈铝酸钇钙钛矿（YA1O3(YAP(Ce))）这种中等光输出闪烁体也能获得高空间分辨率图像。我们评估了由0.5毫米厚YAP(Ce)薄片（与25.4毫米（1英寸）方形位置灵敏光电倍增管光学耦合）构成的辐射成像探测器性能。通过安格原理计算辐射位置。该成像探测器对5.5 MeVα粒子的空间分辨率和能量分辨率分别为0.2毫米半高宽（FWHM）和7.4% FWHM；对60 keVγ光子和约32 keV X射线的空间分辨率分别约为0.6毫米FWHM和0.8毫米FWHM；对最大能量254 keV的β粒子成像时，其空间分辨率小于0.6毫米FWHM。我们认为YAP(Ce)是开发用于α粒子、β粒子和γ光子成像的高空间分辨率及高能量分辨率辐射探测器的理想闪烁体。

    关键词： YAP(Ce)、能量分辨率、位置灵敏光电倍增管、空间分辨率

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 采用六对四分之一波长耦合线的高选择性带通滤波器

    摘要： 我们展示了一款16通道读出集成电路（ROIC），其配备纳秒级分辨率的时间数字转换器（TDC），专为像素化碲锌镉（CdTe）伽马射线探测器设计。该像素阵列ROIC是正电子发射断层扫描仪（PET）、正电子发射乳腺扫描仪（PEM）及康普顿伽马相机的像素阵列读出ASIC概念验证方案。每个独立像素的电子学?？榧闪舜傻髟鲆娴哪Ｄ馇岸?、模数转换器（ADC）、配置寄存器及四态数字控制器。对于每个探测到的光子，像素电子学提供10位分辨率的探测器沉积能量值及用于时间戳的快速触发信号。该ASIC包含16像素矩阵电子学、数字控制器、五个全局电压基准源、TDC、温度传感器及基于带隙的电流基准源。采用台积电混合信号CMOS工艺制造，芯片面积为[面积数值]平方毫米。TDC展现出95.5皮秒的分辨率，全宽半高（FWHM）精度为600皮秒，在[工作模式]模式下每个像素总功耗为[功耗数值]毫瓦。在室温最大增益与负极性条件下，测得等效噪声电荷（ENC）为[噪声数值]电子。

    关键词： 正电子发射断层扫描、低功耗电子学、半导体辐射探测器、专用集成电路、伽马射线探测器、模数转换、能量分辨率

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 美国伊利诺伊州芝加哥（2019.6.16-2019.6.21）] 2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 基于中红外光谱精确光学建模的掺杂层表征

    摘要： 我们展示了一款16通道读出集成电路（ROIC），其配备纳秒级分辨率的时间数字转换器（TDC），专为像素化碲锌镉（CdTe）伽马射线探测器设计。该像素阵列ROIC是正电子发射断层扫描仪（PET）、正电子发射乳腺扫描仪（PEM）及康普顿伽马相机的像素阵列读出专用集成电路（ASIC）的概念验证原型。每个独立像素的电子学?？榧闪司哂锌傻髟鲆娴哪Ｄ馇岸恕⒛Ｊ黄鳎ˋDC）、配置寄存器及四态数字控制器。对于每个探测到的光子，像素电子学?？榭商峁?0位分辨率的探测器沉积能量值，并生成用于时间戳的快速触发信号。该ASIC包含16像素矩阵电子学模块、数字控制器、五个全局电压基准源、TDC、温度传感器及基于带隙的电流基准源。该芯片采用台积电混合信号CMOS工艺制造，芯片面积为[单位缺失]。TDC展现出95.5皮秒的分辨率，在全宽半高（FWHM）条件下精度为600皮秒，工作模式功耗为[单位缺失]。在室温最大增益与负极性条件下，测得等效噪声电荷（ENC）为[单位缺失]。

    关键词： 正电子发射断层扫描、低功耗电子学、专用集成电路、半导体辐射探测器、伽马射线探测器、模数转换、能量分辨率

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [2019年IEEE国际微波与毫米波技术会议(ICMMT) - 中国广州(2019.5.19-2019.5.22)] 2019年国际微波与毫米波技术会议(ICMMT) - 单侧波束扫描表面波导漏波天线

    摘要： 我们展示了一款用于碲锌镉（CdTe）像素化伽马射线探测器的16通道读出集成电路（ROIC），其配备纳秒级分辨率的时间数字转换器（TDC）。该像素阵列ROIC是正电子发射断层扫描仪（PET）、正电子发射乳腺摄影仪（PEM）及康普顿伽马相机的像素阵列读出专用集成电路（ASIC）的概念验证。每个独立像素的电子学系统集成了具有可切换增益的模拟前端、模数转换器（ADC）、配置寄存器及四态数字控制器。对于每个探测到的光子，像素电子学系统提供10位分辨率的探测器沉积能量值及用于时间戳的快速触发信号。该ASIC包含16像素矩阵电子学系统、数字控制器、五个全局电压基准源、TDC、温度传感器及基于带隙的电流基准源。该芯片采用台积电混合信号CMOS工艺制造，芯片面积为[毫米单位]。TDC展现出95.5皮秒的分辨率，在全宽半高（FWHM）处精度为600皮秒，每像素在采集模式下的总功耗为[瓦特单位]。在室温最大增益及负极性条件下，测得等效噪声电荷（ENC）为[电荷单位]。

    关键词： 伽马射线探测器、低功耗电子器件、模数转换、半导体辐射探测器、专用集成电路、正电子发射断层扫描、能量分辨率

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 采用11电子伏特激光脉冲的高分辨率时间与角度分辨光电子能谱技术

    摘要： 在高动量条件下进行时间与角度分辨光电子能谱（tr-ARPES）测量需要极紫外激光脉冲，这类脉冲通常通过高次谐波产生（HHG）技术获得。尽管近期取得进展，基于HHG的装置仍需大脉冲能量（数百微焦至毫焦量级），且其能量分辨率仅达数十毫电子伏特。本研究展示了一种新型11电子伏特tr-ARPES装置，该装置可产生5×101?光子/秒的通量，并实现前所未有的16毫电子伏特能量分辨率。在输入脉冲能量低至3微焦时，该装置仍能以高达250千赫兹的重复频率运行。我们通过在电荷密度波材料ErTe?两个相距甚远的动量空间区域同步捕捉能量与动量分辨的动力学过程，验证了这些独特性能。这一新型装置为研究固体非平衡态能带结构提供了契机，可在高重复频率下实现卓越的能量与时间分辨率。

    关键词： 能量分辨率、时间与角度分辨光电子能谱、高次谐波产生、时间分辨角分辨光电子能谱、电荷密度波、高重复频率、高次谐波产生、ErTe3、11电子伏特激光脉冲

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [2018年IEEE核科学研讨会与医学成像会议（NSS/MIC）- 澳大利亚悉尼（2018.11.10-2018.11.17）] 2018年IEEE核科学研讨会与医学成像会议论文集（NSS/MIC）- 钠碘探测器耦合光电倍增管与硅光电倍增管的比较

    摘要： 碘化钠闪烁体已广泛应用数十年。近年来，基于半导体技术的新型光电传感器——硅光电倍增管（SiPM）备受关注，并已在部分应用中开始取代传统光电倍增管（PMT）。本研究对比了两种同尺寸晶体NaI探测器的性能：一种耦合PMT，另一种耦合SiPM阵列。两种探测器响应均呈现良好线性，但NaI-SiPM探测器在高能伽马射线照射时出现饱和迹象。研究分析了-20至50℃温度范围内探测器的波形特征与能量分辨率。由于SiPM电容效应，NaI-SiPM探测器的波形衰减常数显著长于NaI-PMT探测器。固定成形时间下，两种探测器的能量分辨率均随温度变化，但通过根据温度合理选择成形时间，NaI-SiPM探测器的能量分辨率可达到与NaI-PMT探测器相当的水平。

    关键词： 碘化钠闪烁体、硅光电倍增管（SiPM）、能量分辨率、光电倍增管（PMT）、温度依赖性

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • D<sup>2</sup>R<sub>1</sub>：一种基于CdTe的二维X射线探测器，用于精细间距与高能量分辨率成像光谱分析

    摘要： 本文描述了一种名为D2R1（二维修订版1）的16×16像素CdTe基X射线探测器，其像素尺寸为300微米×300微米。通过铟金柱键合工艺将专用集成电路（ASIC）与CdTe探测器互连。该ASIC的平均等效噪声电荷为29电子均方根值（0皮法条件下）。低电容互连结构、低暗电流探测器（0.5皮安）与优化ASIC的组合，实现了60千电子伏能量下584电子伏半高全宽的光谱分辨率，能量阈值为2千电子伏且动态范围达250千电子伏。采用多相关双采样滤波级使系统能以10千计数/秒的典型频率测量X射线光子，适用于光子通量低于3000光子·厘米?2·秒?1的低通量场景。D2R1的能量范围、分辨率和计时性能可适配多种应用场景，如X射线天体物理学、核安全或医学领域。

    关键词： 专用集成电路（ASIC）、电子学、光谱学、能量分辨率、X射线、碲化镉（CdTe）、低噪声、成像

    更新于2025-09-10 09:29:36