STROBE-X HEMA 与 WFM 检测器前端 ASIC：概念与设计
仪器与探测器
2024-10-14 v1 天体物理仪器与方法
摘要
本文介绍了用于 STROBE-X 任务中 HEMA 与 WFM X射线检测器的 NSX 前端 ASIC。该ASIC可从最多64个线性硅漂移探测器（SDD）的阳极读取电荷信号。当未加载时，ASIC通道的电荷分辨率（以等效噪声电荷 ENC 表示）约为2.8个电子；一旦连接至SDD阳极，预计在80 keV 能量范围内，ENC约为10.7个电子（漏电流为2 pA），这对应于在包含硅中电荷生成的 Fano 限制统计后，在6 keV 时FWHM约为145 eV。该采集以事件触发方式进行，对于超过阈值的事件，ASIC测量峰值幅度并将其存储在模拟存储器中供后续读取。该ASIC还能强制测量触发通道相邻通道（包括来自相邻芯片的通道）的信号，通过双向差分芯片间通信实现。或者，ASIC可在检测到首个峰值时测量所有通道的幅度。其他功能包括高分辨率选项、通道断电与跳过功能、低噪声脉冲发生器、温度传感器，以及对通道模拟输出和校准阈值的监测。单个通道的功耗约为590 μW，包括所有共享电路后平均为约670 μW/通道。
引用
@article{arxiv.2410.08344,
title = {Front-End ASIC for the STROBE-X HEMA and WFM Detectors: Concept and Design},
author = {Gianluigi De Geronimo and Paul S. Ray and Eric A. Wulf and Colleen A. Wilson-Hodge and Eric Burns and Yuri Evangelista and Anthony Hutcheson and Thomas J. Maccarone and Gianluigi Zampa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.08344},
year = {2024}
}
备注
16 pages, 12 figures, accepted for publication in JATIS