为 NeXT 卫星软 X 射线成像仪研发的 n 沟道 CCD——CCD-NeXT1
天体物理学
2008-11-26 v1
摘要
NeXT（New X-ray Telescope）是日本继 Suzaku 卫星之后的下一代 X 射线天文卫星任务。NeXT 旨在进行宽波段成像光谱。得益于被称为超镜的多层镀膜镜面的成功研发，NeXT 能够聚焦能量范围从 0.1 keV 到 80 keV 的 X 射线。为覆盖这一宽能量范围，我们正在研发一种混合 X 射线相机——宽波段 X 射线成像仪（WXI），作为超镜的焦平面探测器。WXI 由 X 射线 CCD（SXI）和 CdTe 像素探测器（HXI）组成，分别覆盖 0.1-80 keV 的较低和较高 X 射线能段。SXI 的 X 射线 CCD 堆叠在 HXI 的 CdTe 像素探测器之上。SXI 的 X 射线 CCD 探测低于约 10 keV 的软 X 射线，并允许硬 X 射线无损耗地穿透至 HXI 的 CdTe 探测器。因此，我们一直在研发一种具有厚耗尽层、薄化硅晶圆和无背支撑结构的“无背支撑 CCD”。本文报告了 SXI 的 CCD 评估模型“CCD-NeXT1”的研发与性能。我们成功制造了两种类型的 CCD-NeXT1：厚度为 625 um 的未薄化 CCD 和厚度为 150 um 的薄化 CCD。通过在制造薄化 CCD 时省略抛光工艺，我们证实了抛光工艺不会影响 X 射线性能。此外，我们未发现这两种类型 CCD 的 X 射线性能存在显著差异。在 5.9 keV 处的能量分辨率和读出噪声分别为约 140 eV（FWHM）和约 5 个电子（RMS）。估算的耗尽层厚度约为 80 um。这些性能几乎满足 SXI 基线方案的要求。
引用
@article{arxiv.0710.0785,
title = {Development of an n-channel CCD, CCD-NeXT1, for Soft X-ray Imager onboard the NeXT satellite},
author = {Shin-ichiro Takagi and Takeshi Go Tsuru and Tatsuya Inui and Hironori Matsumoto and Katsuji Koyama and Hideki Ozawa and Masakuni Tohiguchi and Daisuke Matsuura and Emi Miyata and Hiroshi Tsunemi and Kazuhisa Miyaguchi and Kentaro Maeda and Hirohiko Kohno},
journal= {arXiv preprint arXiv:0710.0785},
year = {2008}
}
备注
20 pages, 10 figures, Accepted for publication in NIMA