研究传感器布局对辐射硬度的影响,用于第4代同步子光源的25微米间距混合像素探测器
Julian Heymes1, Filippo Baruffaldi1, Anna Bergamaschi1
1Paul Scherrer Institut, Forschungsstrasse 111, 5232 Villigen, Switzerland.
Sensors (Basel, Switzerland)
|September 19, 2025
概括
新的传感器正在为先进的同步光源开发. 增加X射线流量的辐射损伤会影响探测器的性能,因此需要改进设计,以提高辐射硬度和长期稳定性.
科学领域:
- * 物理与材料科学 物理与材料科学
- * 探测器技术 * 探测器技术
背景情况:
- *第四代同步光源的亮度明显更高,导致传感器的辐射剂量增加.
- *高剂量会导致辐射损伤,增加噪音,暗电流,并减少探测器的动态范围,特别是充电整合型探测器.
研究的目的:
- * 设计和测试新的像素传感器布局,以提高辐射硬度.
- * 为了评估不同像素设计在高X射线辐射剂量下的性能.
主要方法:
- * 开发了一个4x4mm2像素阵列,具有16个设计变化 (25μm间距),具有不同的植入物和金属尺寸.
- *与MÖNCH 0.3读取ASIC的碰撞连接传感器,并用X射线辐射到100kGy.
- * 描述性能参数和测量室温回火动态.
主要成果:
- * 默认的像素设计在辐射下显示了低于最佳的性能.
- * 布局修改,包括减少像素间间隙和全金属覆盖,提高性能.
- * 在室温下测量了火动态.
结论:
- * 像素布局优化对于在高亮度同步光子环境中减轻辐射损伤至关重要.
- *目前的布局改进对于未来的大型传感器来说是不够的,需要进一步提高辐射硬度和稳定性.
- * 探测器冷却和替代传感器技术对于未来的应用是必要的.


