具有室温高能量分辨率的X射线硅漂移探测器-CMOS前端系统
仪器与探测器
2022-01-06 v1
摘要
我们提出了一种由硅漂移探测器(SDD)与名为SIRIO的CMOS电荷灵敏前置放大器耦合而成的谱学系统,其专门设计用于达到极低的噪声水平。该SDD具有13 mm²的有源面积,通过优化生产工艺以降低阳极电流,在20°C、漂移场为100 V/cm至500 V/cm的条件下成功实现了17 pA/cm²至25 pA/cm²的电流密度。该前置放大器在20°C和30°C下的最小本征噪声水平分别为1.27和1.0个电子(r.m.s.)。在室温(20°C)下,5.9 keV和脉冲发生器谱线的半高全宽(FWHM)分别为136 eV和64 eV,对应于7.4个电子(r.m.s.)的等效噪声电荷;噪声阈值为165 eV。在脉冲发生器谱线上测得的能量分辨率,从30°C时的82 eV FWHM(9.4个电子r.m.s.)降至-30°C时的29 eV FWHM(3.3个电子r.m.s.)。
引用
@article{arxiv.2201.01698,
title = {X-Ray Silicon Drift Detector-CMOS Front-End System with High Energy Resolution at Room Temperature},
author = {G. Bertuccio and M. Ahangarianabhari and C. Graziani and D. Macera and Y. Shi and M. Gandola and A. Rachevski and I. Rashevskaya and A. Vacchi and G. Zampa and N. Zampa and P. Bellutti and G. Giacomini and A. Picciotto and C. Piemonte and N. Zorzi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.01698},
year = {2022}
}