FORCE搭载的宽波段混合X射线成像仪探测器模拟框架的开发
天体物理仪器与方法
2020-08-26 v1
摘要
FORCE是一项日本-美国的空间天文任务，用于1–80 keV能段的X射线成像光谱观测。作为主焦平面探测器的宽波段混合X射线成像仪（WHXI）将采用由硅与碲化镉（CdTe）组成的混合半导体成像堆栈。硅成像仪将采用某类绝缘体上硅（SOI）像素传感器，即X射线像素（XRPIX）系列。由于该传感器具有小像素尺寸（30–36 μm）与厚灵敏区（300–500 μm），理解其探测器响应并非易事，且对优化相机设计与评估科学能力十分重要。我们已开发了一个模拟半导体传感器对天体源观测的框架。我们的模拟框架通过将模拟结果与使用XRPIX 6H传感器的实验室测量对比得到了检验与验证。该模拟器以合理的传感器物理参数（包括电场结构、载流子扩散的库仑排斥效应以及退化区排布）良好复现了测量结果。该框架亦适用于未来的XRPIX更新（包括将成为WHXI一部分者）以及各类半导体传感器。
引用
@article{arxiv.2007.07919,
title = {Development of the detector simulation framework for the Wideband Hybrid X-ray Imager onboard FORCE},
author = {Hiromasa Suzuki and Tsubasa Tamba and Hirokazu Odaka and Aya Bamba and Koichi Hagino and Ayaki Takeda and Koji Mori and Takahiro Hida and Masataka Yukumoto and Yusuke Nishioka and Takeshi G. Tsuru},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.07919},
year = {2020}
}
备注
7 pages, 5 figures, proceedings of the "12th International "Hiroshima" Symposium on the Development and Application of Semiconductor Tracking Detectors (HSTD12)", accepted for publication in Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment