X射線CCD探測(cè)器與光子計(jì)數(shù)、像素化X射線探測(cè)器(HPC)的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)
與CCD相比,混合像素光子計(jì)數(shù)器(Hybrid Pixel photon Counter, HPC)有什么優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)?
和CCD相比,HPC有以下優(yōu)勢(shì):
1. HPC可以鑒別光子能量,同時(shí)得到光子流率。
2. 無噪聲??蓪㈤撝翟O(shè)置略高于噪聲水平,屏蔽噪聲。
3. 無暗電流。信號(hào)的數(shù)字化是在信號(hào)產(chǎn)生之后立即進(jìn)行的,不像CCD信號(hào)電荷包在曝光期間受暗電流的影響,也就是說,HPC沒有與測(cè)量時(shí)間相關(guān)的噪聲;
4. HPC讀出的是數(shù)字信號(hào),數(shù)字信號(hào)在轉(zhuǎn)移過程中幾乎不可能變化,也就是說沒有CCD信號(hào)電荷包讀出過程電子損失的問題;
5. HPC沒有動(dòng)態(tài)范圍的限制
6. HPC讀出速度快。
和CCD相比,HPC有以下劣勢(shì)
1. 由于像素讀出單元集成有放大器、比較器、計(jì)數(shù)器和其它一些必要的元器件,需要較大的單元面積,受此限制,HPC像素尺寸大于CCD,目前HPC像素尺寸為55μm×55μm;
2. 單塊讀出芯片一般只支持256×256個(gè)像素,大面積探測(cè)器需要拼接多個(gè)讀出芯片,多個(gè)芯片間的間隔不好處理
3. HPC傳感器芯片像素之間沒有CCD那樣的溝阻,因此HPC探測(cè)器需要考慮點(diǎn)擴(kuò)散效應(yīng)(產(chǎn)生的光電子可能被臨近的多個(gè)電極收集);
4. 受計(jì)數(shù)位數(shù)和時(shí)間精度的限制,單次測(cè)量時(shí)間較短
5. HPC價(jià)格比CCD高
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