电子显微镜中Timepix3混合像素探测器的时间校准研究
仪器与探测器
2023-12-21 v1
摘要
直接电子探测因其更低的噪声、更小的点扩散函数以及更高的量子效率，正在革新电子显微镜的诸多领域。就本工作具体而言，Timepix3是一种混合像素直接电子探测器，能够输出其像素阵列中各个击中事件的时间信息。其架构构成一种数据驱动探测器，亦称基于事件型，其中各个击中事件尽可能快地触发数据离片读出。像素阈值值的存在使得该探测器几乎无读出噪声，同时也定义了击中到达时间以及信号维持在像素阈值之上的时间。本工作中，我们进行了多种实验以校准并修正Timepix3的时间信息，特别是在电子显微镜背景下。这些包括能量校准，以及时间游走和像素延迟修正，在整个像素矩阵上达到平均时间分辨率 ns。此外，我们还研究了宇宙线径迹以表征传感器层体积内的电荷动力学，从而能够根据不同偏置电压、传感器厚度和电子束电离体积估算探测器时间响应的极限。我们估算了由电离体积引起的不确定度，对60 keV电子约为0.8 ns，对300 keV电子约为8.8 ns。
引用
@article{arxiv.2308.14503,
title = {Time calibration studies for the Timepix3 hybrid pixel detector in electron microscopy},
author = {Yves Auad and Jassem Baaboura and Jean-Denis Blazit and Marcel Tencé and Odile Stéphan and Mathieu Kociak and Luiz H. G. Tizei},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.14503},
year = {2023}
}