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雪崩光电二极管在高分辨率X射线和伽马射线探测中的最新进展

天体物理学 2009-11-11 v1

摘要

我们研究了滨松光子学株式会社最新开发的大面积雪崩光电二极管(APD)在高分辨率X射线和伽马射线探测中的性能。我们展示了贯通型APD可以在室温或适度冷却环境下作为出色的软X射线探测器。我们获得了APD迄今最佳的能量分辨率,对5.9 keV X射线为6.4%,并在-20°C下测得低至0.5 keV的能量阈值。得益于其快速时间响应,APD器件中的信号载流子在1.9纳秒(半高全宽,FWHM)的短时间间隔内被收集。因此,这种类型的APD可用作即将发射的皮卫星Cute1.7上的低能、高计数粒子监测器。作为闪烁光子探测器,反向型APD在显著降低暗噪声方面具有良好优势。使用CsI(Tl)晶体测量时,对59.5 keV和662 keV伽马射线的最佳FWHM能量分辨率分别为9.4±0.3%和4.9±0.2%。APD与各种其他闪烁体(BGO、GSO和YAP)的组合也显示出优于光电倍增管(PMT)的结果。这些结果表明,APD可能是在某些应用中替代传统PMT的有前途的器件。特别是我们本文中介绍的二维APD阵列,将成为未来空间研究和核医学中宽带X射线和伽马射线成像探测器的有前途的器件。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0602391,
  title  = {Recent progress of avalanche photodiodes in high-resolution X-rays and Gamma-rays detection},
  author = {J. Kataoka and T. Saito and Y. Kuramoto and T. Ikagawa and Y. Yatsu and J. Kotoku and M. Arimoto and N. Kawai and Y. Ishikawa and N. Kawabata},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0602391},
  year   = {2009}
}

备注

11 pages, 7 figures, accepted by NIM-A