El grupo de detectores de Swiss Light Source en PSI ha sido uno de los pioneros en el desarrollo de detectores de matriz de píxeles híbridos personalizados HPAD para aplicaciones de sincrotrón. En un documento publicado recientemente, este grupo muestra que ahora es posiblepara desarrollar HPAD con suficiente ruido bajo para permitir la detección de un solo fotón por debajo de 1 keV, así como para realizar imágenes espectroscópicas.
Durante décadas, los detectores han sido un factor limitante en los experimentos en instalaciones de radiación sincrotrónica. Aunque los detectores de imágenes evolucionaron con el tiempo, la evolución de la fuente siempre superó la evolución del detector. Esta situación comenzó a cambiar con la introducción dellamados detectores híbridos de matriz de píxeles, que contienen un chip de lectura pixelado diseñado a medida para un experimento o técnica bien definidos. Una de las ventajas revolucionarias que ofrece esta tecnología es que cada píxel contiene todos los elementos electrónicos necesarios, incluidos, por ejemplo, contadores, paraDetección de rayos X. Esta paralelización masiva aumentó la eficiencia general del detector en varios órdenes de magnitud en comparación con el sistema basado en dispositivos de carga acoplada. Ahora hay varios ejemplos de HPAD, desarrollados específicamente para experimentos de rayos X en el almacenamientofuentes de sincrotrón de anillo, así como varias empresas spin-off que las comercializan. La mayoría de estos sistemas se denominan fotodetectores de conteo n, donde cada fotón entrante es procesado por la electrónica de lectura en el píxel y contado individualmente.La ventaja del conteo de fotones es que el ruido electrónico, presente en cualquier sistema, puede ser discriminado de manera eficiente, produciendo detectores 'sin ruido'.Una aplicación para tales sistemas de bajo ruido es en mediciones de dispersión de energía.Los investigadores muestran en su artículo que, con el uso de una máscara adecuada para proteger las regiones del borde entre píxeles, se pueden obtener muy buenos espectros de fluorescencia.Esta capacidad se usó posteriormente para imágenes multicolores en el sincrotrón SOLEIL.
El aspecto innovador del trabajo contenido en este documento no radica en los resultados espectroscópicos obtenidos, ya que podrían haberse obtenido con otros detectores. Pero lo que es realmente impresionante es que estos resultados se obtuvieron con un HPAD utilizando un plano estándarmatriz de diodos como sensor. Esto significa que el sistema utiliza componentes relativamente estándar y, por lo tanto, fáciles de fabricar, lo que permite visualizar la construcción de sistemas más grandes y / u optimizados en el futuro cercano. Y con eso, los HPAD de bajo ruido tieneningresó a un campo formalmente reservado para detectores de deriva de silicio e imágenes complementarias de semiconductores de óxido de metal.
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Materiales proporcionado por Unión Internacional de Cristalografía . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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