60 μm 像素间距 CdTe 双面条带探测器的成像与能谱性能
天体物理仪器与方法
2020-08-04 v1 高能物理 - 实验
仪器与探测器
摘要
我们评估了细像素间距 CdTe 双面条带探测器（CdTe-DSD）的性能，该探测器最初为观测太阳的硬 X 射线望远镜焦平面探测器而开发。探测器厚度为 750 μm，具有 128 个条带电极，条带像素间距为 60 μm，正交排布于探测器两侧，覆盖 4 keV 至 80 keV 的能量范围。研究光子相互作用深度与电荷共享效应对获得良好的能谱与成像性能十分重要。我们研究了能谱中由电荷俘获引起的拖尾结构，并基于阳极与阴极条带的感应电荷信息开发了一种重建能谱的新方法。应用该方法后，若阳极与阴极能量差在 1 keV 以内，在 14 keV 与 60 keV 光子能量处可分别获得 0.76 keV 与 1.0 keV 的能量分辨率（FWHM）。此外，若能量差大于 1 keV，60 keV 处的拖尾成分减少，且 60 keV 峰的能量分辨率从 2.4 keV 提升至 1.5 keV（FWHM）。为研究成像性能，我们采用厚 5 mm、带直径 100 μm 针孔的钨板构建了简单成像系统。我们利用直径 1 mm 的 Ba-133 放射性同位素作为目标源，并结合由 0.5 mm 厚钨制成的 100 μm 狭缝。我们使用 30 keV 峰，在源—探测器距离中心放置 100 μm 针孔，对 100 μm 狭缝后的 Ba-133 源进行成像。通过应用条带间电荷共享校正，我们成功获得了优于 60 μm 条带像素间距的位置分辨率。
引用
@article{arxiv.2006.06174,
title = {Imaging and Spectral Performance of a 60 {\mu}m Pitch CdTe Double-Sided Strip Detector},
author = {Kento Furukawa and Shunsaku Nagasawa and Lindsay Glesener and Miho Katsuragawa and Shin'ichiro Takeda and Shin Watanabe and Tadayuki Takahashi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.06174},
year = {2020}
}
备注
7 pages, 13 figures, accepted for publication in Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, A