面向未来战略 X 射线任务的高速低噪声 CCD 系统
天体物理仪器与方法
2025-08-21 v1
摘要
未来的战略 X 射线任务，如高级 X 射线成像卫星（AXIS）以及受《伟大天文观测成熟计划》（GOMaP）支持的任务，都需要高速低噪声的 X 射线成像光谱仪器。为实现此类计划所需的速度和噪声性能，斯坦福大学 X 射线天文学与观测宇宙（XOC）小组与美国 MIT 卡维利亚研究所（MKI）及 MIT林肯实验室（MIT-LL）合作开发了利用特定应用集成电路（ASIC）设备高速、低噪声和低功耗特性的读出系统。本文报告了使用 MIT-LL AXIS 原型电荷耦合器件（CCD）探测器结合斯坦福大学开发的多通道读出芯片（MCRC）ASIC 实现的能量分辨率和噪声性能。此外，我们提出了一种新的抽样方法，用于同时优化输出栅（OG）、复位栅（RG）和复位漏极（RD）偏置，结合新的集成式快速求和孔（SW）和 RG 时钟操作模式，实现了未来 X 射线望远镜所需的数据速率。
引用
@article{arxiv.2508.14174,
title = {Fast, low noise CCD systems for future strategic x-ray missions},
author = {Haley R. Stueber and Abigail Y. Pan and Tanmoy Chattopadhyay and Steven W. Allen and Marshall W. Bautz and Kevan Donlon and Catherine E. Grant and Sven Herrmann and Beverly J. LaMarr and Andrew Malonis and Eric D. Miller and R. Glenn Morris and Peter Orel and Artem Poliszczuk and Gregory Y. Prigozhin and Daniel R. Wilkins},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.14174},
year = {2025}
}
备注
To appear in SPIE Optics and Photonics 2025 proceedings. 16 pages, 12 figures