面向下一代硬X射线望远镜的碲锌镉探测器
天体物理仪器与方法
2021-02-09 v1 计算物理
仪器与探测器
摘要
我们目前正在为可继承高度成功的NuSTAR（核光谱望远镜阵列）任务的下一代星载硬X射线望远镜开发碲锌镉（CZT）探测器。自2012年NuSTAR发射以来，X射线镜领域取得了重大进展，最先进的X射线镜可将NuSTAR约1角分半功率直径（HPD）的角分辨率提升至15角秒甚至5角秒HPD。因此，必须减小探测器像素尺寸以匹配该分辨率。本文详细模拟了厚度较薄（1 mm）且具有六边形像素、相邻像素间距为150 m的CZT探测器。模拟考虑了入射光子能量沉积不可忽略的空间展布，并包含自由电荷载流子在向探测器电极移动过程中扩散的精细建模。我们讨论了重建入射光子能量及其击中探测器位置的方法。结果表明，最亮像素及其相邻六个像素所记录的电荷足以获得优异的能量与空间分辨率。该模拟结果正用于指导混合专用集成电路（ASIC）-CZT探测器封装的设计。
引用
@article{arxiv.2102.03463,
title = {Cadmium Zinc Telluride Detectors for a Next-Generation Hard X-ray Telescope},
author = {Jason Tang and Fabian Kislat and Henric Krawczynski},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.03463},
year = {2021}
}
备注
13 pages, 11 figures. Accepted for publication in Astroparticle Physics