扩展 Timepix3 基于时间阈值校准的离子谱学空间分辨方法
仪器与探测器
2025-09-10 v2 医学物理
摘要
混合像素探测器已在粒子物理到生命科学等领域建立了广泛的应用范围。Timepix3 的小尺寸以及相对较低的能耗，使其成为核物理实验中离子探测的引人入胜的选项，因为它能同时揭示记录下核反应事件的精确时、空、能特性。当前的限制因素在于电子学在高输入电荷下的行为会导致对入射重离子的能量测定不准确。虽然 Timepix3 的低能量像素校准通常使用最高达60 keV 的光子完成，但其特征线性范围仅能正确外推至150 keV/像素。我们 developed a 一种全局像素能量校正方法，采用短程加速离子和光谱学α源，以适当扩展 Timepix3 在核离子谱学实验中的能量确定能力，确保记录事件的空间和时间精度同样至关重要。在应用该校正后，可靠的像素能量范围从原始的150 keV 增加到至少1.1 MeV，同时保持对能量为1.9 MeV 停止质子的相对能量分辨率小于2.5%，对5.5 MeV α粒子的能量分辨率小于3.1%。此外，为演示 Timepix3 探测器（采用硅传感器）的空间分辨率，我们present α-放射术 measurements，从中提取调制传递函数（MTF）并制作真实世界生物样品图像。
引用
@article{arxiv.2501.04419,
title = {Extending the time-over-threshold calibration of Timepix3 for spatial-resolved ion spectroscopy},
author = {Radu-Emanuel Mihai and Benedikt Bergmann and Petr Smolyanskiy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.04419},
year = {2025}
}