双面条形氦神 detectors 深度校准：为康普顿谱仪与成像卫星
天体物理仪器与方法
2026-02-03 v1 仪器与探测器
摘要
双面条形高纯度氦神 detectors 已发展数十年，具备三维位置重建能力，已用于高能天体物理和太阳物理学中的太空应用。三维位置分辨率是关键，用于重建康普顿散射事件，包括即将发射的康普顿谱仪与成像卫星（COSI）任务。二维位置重建通过将两个探测器面分割为正交条形接触，实现像素化分析。探测器内部深度无法直接测量，需从两个面的电荷收集时间差中推断。本文首次演示了针对 COSI 卫星几何结构的深度校准，该结构使用为 COSI 任务开发的专用集成电路（ASIC）读取。我们将收集时间差映射到深度，使用基于 Julia 的仿真软件包 SolidStateDetectors.jl 进行建模，并通过与观测数据中测得的时间分布进行比较进行验证。我们还使用仿真和数据演示了基于像素的深度分辨率，>90% 的像素在 59.5 keV 时具有 <0.9 mm（FWHM）分辨率，在 122.1 keV 时具有 <0.6 mm（FWHM）分辨率。
引用
@article{arxiv.2602.02442,
title = {Depth Calibration of Double-sided Strip Germanium Detectors for the Compton Spectrometer and Imager Satellite},
author = {Field R. Rogers and Sean N. Pike and Samer Alnussirat and Robin Anthony-Petersen and Steven E. Boggs and Felix Hagemann and Sophia E. Haight and Alyson Joens and Carolyn Kierans and Alexander Lowell and Brent Mochizuki and Albert Y. Shih and Clio Sleator and John A. Tomsick and Andreas Zoglauer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.02442},
year = {2026}
}
备注
Manuscript accepted at NIM A. 9 pages, 8 figures