一个209 ps的快门时间CMOS图像传感器用于超快的诊断
Houzhi Cai1, Zhaoyang Xie1, Youlin Ma1
1Key Laboratory of Optoelectronic Devices and Systems of Education and Guangdong Province, Shenzhen Key Laboratory of Photonics and Biophotonics, College of Physics and Optoelectronic Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|June 27, 2025
概括
这项研究引入了一种新的CMOS图像传感器用于惯性封闭融合诊断,为微通道板式探测器提供了可行的替代方案,具有改进的单一视线成像和超短的快门时间.
科学领域:
- 物理 物理学 物理
- 工程 工程师 工程师 工程师
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 传统的微通道板框架摄像机是惯性封闭融合 (ICF) 诊断的标准.
- 这些真空电子设备的局限性包括复杂的结构和有限的单一视线成像能力.
研究的目的:
- 设计和开发一个8×8像素数组CMOS图像传感器,用于超短快门时间单应用.
- 在ICF诊断中提供微通道板检测器的可行替代方案.
主要方法:
- 利用的表轴加工和0.18微米标准的CMOS工艺来制造传感器.
- 专注于光二极管和读出像素阵列电路的设计,结合5T结构的像素单元,电压控制的延迟器和时钟树.
主要成果:
- 光电极在可见光波段实现了>30%的量子效率和>200 psi的时间分辨率.
- 模拟显示了60 psi的最佳像素电路时间分辨率.
- 完整的CMOS图像传感器实现了比209 ps更好的时间分辨率,动态范围为75.2 dB.
结论:
- 开发的CMOS图像传感器在ICF应用中比传统的微通道板检测器具有显著的优势.
- 传感器的设计可以提高融合诊断的成像能力和时间分辨率.
