用于硬X射线高分辨率成像的宽间隙CdTe条带探测器

我们提出了一种用于CdTe X射线探测器的新型条带构型，称为“宽间隙CdTe条带探测器”，其中相邻条带之间的间隙远大于每条带的宽度。已知当且仅当入射X射线光子诱导的电荷云被分割到多个条带中且它们的能量被精确测量时，可利用入射光子在相邻条带中观测到的能量实现优于条带节距的位置分辨率。然而，在现有CdTe条带探测器中，此类电荷共享事件的比例有限。大幅增强电荷共享事件比例的一个潜在突破思路是加宽探测器上条带间的间隙。为验证该概念，我们研制了一款宽间隙CdTe条带探测器，其阴极侧具有64个铂条带电极，条带节距从60 μm（30 μm条带与30 μm间隙宽度）到80 μm（30 μm条带与50 μm间隙宽度）有所变化。我们通过用Am-241的X射线照射探测器，评估了依赖于条带节距的性能。发现探测器上较宽间隙导致的电荷损失十分显著，以至于对于电荷共享事件，将入射光子能量假设为相邻条带中探测到能量简单求和的做法，与具有标准间隙宽度的前代探测器相比，导致累积谱中能量分辨率的显著退化。随后我们开发了一种新的能量重建方法来补偿电荷损失。将该 method 应用于数据得到了与前代探测器光谱分辨率相当的光谱。对于17.8 keV事件，电荷共享事件的比例由前代探测器的24.3%翻倍至49.9%。