具有双32路电极的交叉条形阳极光子成像探测器研究

CIOMP OpenIR

	具有双32路电极的交叉条形阳极光子成像探测器研究
	刘修富
学位类型	硕士
导师	尼启良
	2018
学位授予单位	中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)
学位授予地点	中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)
学位名称	硕士
关键词	光子计数成像探测器交叉条形阳极微通道板位置读出电路
摘要	广袤无垠的太空一直是人类探索未知的摇篮。在太空中,充斥着诸如紫外线、X射线、β射线等辐射,所以研制出能够捕获并确定这些辐射的辐射源位置、辐射强度等参数的探测器对人类探索太空有着重要意义。基于微通道板的光子计数成像探测器的高灵敏度、高分辨率特征满足了人们探测这些辐射的需求,已经广泛应用于空间探测领域。国内对光子计数成像探测器的研究国起步较晚,所研制的探测器在性能上也与国外同类型的探测器存在较大差距。本文研制的交叉条形阳极光子计数成像探测器在最大计数率和空间分辨率方面有着潜在优势,是目前空间探测领域研究的热门探测器之一,在核电子学、生物荧光探测和日盲紫外探测等方面也有潜在的应用价值。交叉条形阳极光子计数成像探测器主要由入射窗、光电阴极、微通道板堆、交叉条形阳极以及相应的位置读出电路系统组成。探测器在经过一段时间曝光后,累计大量入射光子的位置坐标后便能够得到探测目标的二维图像。首先,在理论上分析了交叉条形阳极的解码误差,依据数值模拟计算的结果确定了阳极的结构参数并使用厚膜电路技术制备出在X和Y方向均有32电极的交叉条形阳极。通过对阳极的电荷信号进行采样分析,估算出在此设计参数与实验室所提供高性能电荷灵敏前置放大器的前提下,探测器所能达到的最大空间分辨率约为4μm。这对XS阳极的结构设计与位置读出电路系统的噪声控制有着重要指导意义。其次,研制出应用于交叉条形阳极光子计数成像探测器的位置读出电路系统,包含两块32通道的前端电路板和一块64通道的数据处理电路板,两者结合能够将交叉条形阳极在X和Y方向输出的64路电荷脉冲信号转换成数字信号并将其上传至计算机进行解码成像。前端电路板具有积小、重量轻的特点,能够实现对阳极电荷信号的放大功能并在探测器背面直接进行插拔。数据处理电路板能对64路电荷信号同时进行采样、处理并通过高速数据接口实现大批量数据上传。
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/61655
专题	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	刘修富. 具有双32路电极的交叉条形阳极光子成像探测器研究[D]. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所). 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所),2018.

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具有双32路电极的交叉条形阳极光子成像探（4033KB）	学位论文		开放获取	CC BY-NC-SA	请求全文