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oe1(光电查) - 科学论文

5 条数据
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  • 光谱原型DEPFET探测器的可实现噪声性能

    摘要： 在为雅典娜卫星广域成像仪（WFI）研发探测器的过程中，新一代光谱X射线DEPFET探测器已研制成功。通过开发相应的测试算法，这些器件可用于详细分析噪声构成。分析结果区分了构成总噪声的不同成分，特别是确定了散粒噪声、白噪声和1/f噪声对读出噪声的贡献，以及由载流子产生导致的信号噪声。由此获得的参数化模型能够根据特定需求调整和优化工作模式。所研究的原型探测器包含64×64像素的线性栅极设计，在-80°C温度下以卷帘快门模式运行时，其读出速度超过10微秒/像素，实现了低于1.6电子等效噪声电荷（e?ENC）的优异性能。这种性能得益于延长的信号积分时间。但由于载流子产生导致的信号噪声，进一步降低噪声受到限制。为展示DEPFET晶体管的低噪声特性，研究团队调整测量条件后测得0.95 e?ENC的噪声值——该结果以牺牲传感器尺寸（仅采用窗口模式运行部分传感器区域）和动态范围（使用约1.49 keV的铝Kα线进行校准）为代价获得。

    关键词： 成像光谱学、固态探测器、仪器噪声、X射线探测器和望远镜

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 使用商用微型X射线源校准布拉格晶体

    摘要： 本文描述了一种用于激光等离子体X射线光谱分析的布拉格晶体校准方法。该方法采用相对廉价的商用X射线源，通过激发钒或钛等金属箔材产生Kα发射源，在目标光子能量范围外实现极低本底辐射。利用CCD探测器的光子计数技术，我们成功实现了4-5 keV能区曲面与平面布拉格晶体的绝对校准。本方法的重要优势在于：既无需对商用X射线源进行绝对校准，也无需对探测器进行绝对校准。

    关键词： X射线探测器和望远镜、光谱学与成像、等离子体诊断 - 干涉测量法

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 采用窗口模式的高帧率光谱DEPFET探测器

    摘要： 一种采用DEPFET（耗尽型P沟道场效应晶体管）像素阵列的有源像素传感器，能实现高度灵活的运行模式，并可根据科学仪器目标的具体需求调整传感器设计。若要达到微秒量级的极高时间分辨率，则需对所有像素进行全并行读出，每个读出节点都必须单独连接至读出电子学系统。此外，为保持良好的光谱性能，在每个像素中集成存储功能可避免读出过程中发生的事件产生影响，防止产生错误的能量信息——这类事件的能量会被误测且无法通过后续分析修正。目前基于内置存储功能的DEPFET有源像素传感器（支持全并行读出架构）已投入生产，未来可供测试使用。另外，有源像素传感器具备窗口（感兴趣区域）读出模式的能力，这使得我们能够研究配备/未配备存储功能的DEPFET器件在100kHz量级高帧率下的表现。

    关键词： 成像光谱学、固态探测器、X射线探测器和望远镜

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 搭载于VZLUSAT-1纳米卫星的低地球轨道（LEO）中Timepix设备：为期一年的空间辐射剂量测量

    摘要： VZLUSAT-1卫星是捷克首颗立方星，于2017年6月23日成功发射至510公里高度的太阳同步近地轨道。该卫星搭载多个科学载荷，其中包括作为机载X射线望远镜焦平面成像器的Timepix探测器。在部署首年，Timepix探测器通过超过25,000次采样采集显著提升了卫星数据收集能力。尽管受限于卫星姿态控制系统（该系统对获取太阳X射线图像至关重要），Timepix探测器仍能测量沿卫星轨道的空间辐射环境。截至2018年9月，我们完成了33次全球辐射测绘，记录了行星周围的辐射剂量。此外还展示了针对南大西洋异常区和极区辐射角的数据扫描——这些扫描通过调整位置和采集时间来最小化事件堆积与粒子径迹重叠。自2017年10月起，机载X射线望远镜的光学部件展开后，Timepix探测器暴露于无屏蔽的开放太空环境，由此产生了全新观测成果：包括低能带电粒子的发现及测量粒子通量的显著提升。我们还记录了传感器直接暴露于强烈阳光下的效应。最后将总结定制读出接口的实际性能表现——该接口在低成本、低功耗的立方体纳卫星受限环境中超出了预期效果。

    关键词： 粒子探测器、星载空间电子设备、X射线探测器和望远镜、空间仪器设备

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 具有像素级存储功能的光谱DEPFET阵列性能研究

    摘要： 为了在高读出速度下仍保持良好的光谱性能，像DEPFET这样的有源像素传感器需要配备存储功能。将帧率提升至极限——即每个像素的读出时间本身——电荷收集和读出过程需要在空间上分离，以避免光谱性能显著下降。In?nipix DEPFET就是一种存储概念的实现方案。研究人员对最具前景的In?nipix变体进行了深入研究，以分析32×32像素阵列的光谱性能，包括温度依赖性特征及不同噪声分量的贡献。通过优化温度和时序参数组合，利用铁-55放射源获取高统计量的能谱数据，并评估了不同X射线光子能量对应的能量响应特性。

    关键词： X射线探测器和望远镜、成像光谱学、固态探测器、探测器设计与建造技术及材料

    更新于2025-09-09 09:28:46