通过单光子质心确定提高软X射线CCD探测器的空间分辨率
仪器与探测器
2014-10-08 v1 天体物理仪器与方法
摘要
在电荷耦合器件(CCD)探测器中，吸收单个X射线光子后激发的电子迅速扩散并产生通常大于像素尺寸的电荷斑。在软X射线范围内，这一现象将有效空间分辨率严重限制在约25微米，与像素尺寸无关。对于极低通量，可以对每个单独斑点的电荷云质心进行确定，以亚像素精度估计实际光子撞击位置。读出噪声和速度，以及电荷和空间欠采样，是限制商业设备中该过程精度的主要因素。我们开发并广泛测试了一种算法，用于在非为单光子计数设计的低噪声探测器获取的图像上进行高效质心重建。我们测量了在像素尺寸为13.5微米和20.0微米的CCD中，在约1 keV光子能量下，位置不确定度为6-7微米。我们通过建模斑点生成过程分析了质心计算性能。我们展示了分辨率如何受到随机不确定性（主要归因于读出噪声）和系统误差（由于电荷斑欠采样）的影响。这项研究的动机是共振非弹性（软）X射线散射（RIXS）中对高分辨率高灵敏度二维位置敏感探测器的日益增长的需求，RIXS是一种新兴的基于同步辐射的光谱学。
引用
@article{arxiv.1410.1587,
title = {Enhancing spatial resolution of soft x-ray CCD detectors by single-photon centroid determination},
author = {Andrea Amorese and Greta Dellea and Lucio Braicovich and Giacomo Ghiringhelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.1587},
year = {2014}
}
备注
8 pages, 7 figures