ファノ雑音制限エネルギー分解能と深いサブピクセル空間分解能を持つ柱状CsI(Tl)シンチレータと結合した完全空乏pnCCDを組み合わせる0.5keVから150keVまでのX線用の新しい分光イメージャ【JST・京大機械翻訳】

Schlosser Dieter M.; Hartmann Robert; Bechteler Alois; Holl Peter; Shokr M.; Pietsch Ullrich; Strueder Lothar

文献

J-GLOBAL ID：202102237907572093 整理番号：21A0241067

ファノ雑音制限エネルギー分解能と深いサブピクセル空間分解能を持つ柱状CsI(Tl)シンチレータと結合した完全空乏pnCCDを組み合わせる0.5keVから150keVまでのX線用の新しい分光イメージャ【JST・京大機械翻訳】

A new spectroscopic imager for x-rays from 0.5 keV to 150 keV combining a fully depleted pnCCD coupled to a columnar CsI(Tl) scintillator with fano-noise-limited energy resolution and deep subpixel spatial resolution

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資料名：
巻： 11444 ページ： 114442R-13 発行年： 2020年
JST資料番号： D0943A ISSN： 0277-786X CODEN： PSISDG 資料種別：会議録 (C)
記事区分：短報発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

高エネルギー範囲にわたる高エネルギーと位置分解能を有する検出器は,高エネルギー宇宙物理学ミッションにおける宇宙望遠鏡に必要である。低雑音完全空乏pnCCD検出器を柱状CsI(Tl)シンチレータと組み合わせることにより,エネルギー分散空間分解検出器を0.5keV以下から150keV以上の高い量子効率で実現できる。検出器は光子源に曝され,X線は450μmの高感度pnCCDを最初に横断した。シリコン検出器の光電効果を通して停止すると,Fano-雑音制限エネルギー分解能を達成した。これは数百eVから約15keVまでのX線に対して当てはまる。このエネルギー以上では,光子がpnCCDを透過し,CsI(Tl)シンチレータに変換する確率は高くなる。Cs(Z=55)とI(Z=53)の高原子数のため,硬X線は150keVまでの光子エネルギーに対して0.7mm厚さのCsI(Tl)シンチレータで効率的に停止した。シンチレータからの光を,同じ背面照明pnCCDで記録した。122keVと136keVのエネルギーを有する57Co源からのX線に対して,シリコンの直接変換に対して0.7%(FWHM=850eV)のエネルギー分解能を達成し,一方,CsI(Tl)における変換のためのエネルギー分解能は10%(12keV)であった。122keVでナイフエッジ実験を行い,そのエネルギーで27μmの位置精度を達成した。モンテカルロシミュレーションは,類似した,完全に互換性のある結果を示した。この場合,X線はシリコンで直接変換され,位置精度は10μmより良い。これは,シリコンとCsIのイオン化プロセスにおける二次電子の軌跡の長さによって与えられる,そのようなシステムにおける空間分解能の理論的限界に近い。スペクトル,画像およびGEANT4シミュレーションの結果を示した。COPYRIGHT SPIE. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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光学情報処理 , 測光と光検出器一般 , 放射線検出・検出器

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