网格实验在背照式 CCD 中的应用：I. 实验与电荷云形状

我们对背照式（BI）CCD 采用了网格实验。BI CCD 与 FI CCD 结构相同。由于 X 射线光子从 CCD 背面入射，初生电荷云在远离电极处形成。初生电荷云经扩散过程扩展直至到达正位于电极下方的势阱。因此，所产生的电荷云扩散时间长于 FI CCD，预期电荷云形状更大。网格实验使我们能以亚像素分辨率确定 X 射线相互作用点。随后我们测量了 BI CCD 中产生的电荷云形状。发现电荷云形状有两个不同尺度的分量：窄分量与宽分量。窄分量大小（以标准差计）为 $2.8-5.7 \mu$m，强烈依赖于入射 X 射线在 Si 中的衰减长度。X 射线衰减长度越短，电荷云越大。该结果在定性上与 CCD 内扩散模型一致。另一方面，宽分量大小大致恒定约为 $\simeq 13 \mu$m，与 X 射线能量无关。根据 CCD 设计值及各分量比例，我们断定窄分量源于耗尽区，而宽分量源于无场区。