基于CdZnTe像素陣列輻射探測(cè)器的信號(hào)讀出電路研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-03 13:32
作為Ⅱ-Ⅵ化合物半導(dǎo)體材料的典型代表,CdZnTe晶體由于其高電阻率、高原子序數(shù)以及室溫下優(yōu)異的能量分辨率性能,在核輻射能譜檢測(cè)和成像探測(cè)領(lǐng)域引起了國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)廣泛的關(guān)注,被廣泛應(yīng)用于核物理診斷、核醫(yī)學(xué)成像、天體物理等相關(guān)研究領(lǐng)域。首先,本文分析并總結(jié)了目前國(guó)內(nèi)外CdZnTe探測(cè)器的研究現(xiàn)狀,并對(duì)CdZnTe像素陣列探測(cè)器的工作原理和探測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹,引出了探測(cè)器信號(hào)讀出電子學(xué)系統(tǒng),確定了本文的主要研究工作。其次,對(duì)探測(cè)系統(tǒng)前端電子學(xué)電路的信號(hào)特點(diǎn)展開(kāi)研究。由于探測(cè)器輸出瞬時(shí)微弱脈沖電信號(hào),時(shí)間極短,因此本文對(duì)前置放大器的基本原理進(jìn)行了介紹。結(jié)合實(shí)際CdZnTe探測(cè)器輸出信號(hào)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)并制備了適用于面元像素CdZnTe探測(cè)器的電荷靈敏前置放大電路,該放大器對(duì)于傳統(tǒng)電荷靈敏前置放大器靈敏度更高,同時(shí)在不改變反饋電阻和反饋電容的情況下可以改變輸出信號(hào)的衰減時(shí)間常數(shù)。通過(guò)搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái),分析得出所設(shè)計(jì)的電荷靈敏前置放大器輸出信號(hào)上升時(shí)間約為10ns,下降時(shí)間約為150μs。通過(guò)與A250和142A兩款電荷靈敏前置放大器對(duì)比分析得出,本文所設(shè)計(jì)的電荷靈敏前置放大器有一定的應(yīng)用前景。然...
【文章來(lái)源】:重慶郵電大學(xué)重慶市
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Michigan大學(xué)制作的CdZnTe探測(cè)器
研制出的 CdZnTe 探測(cè)器的能譜分辨率達(dá)到 0.51%,如圖 1.1 Michigan 大學(xué)制作的 CdZnTe 探測(cè)器哈佛史密森尼天體物理研究中心運(yùn)用IDEAS - XAIM3.2 128×128 像素的 CdZnTe 探測(cè)器系統(tǒng),在 NASA 的 EX得了優(yōu)異的成績(jī),其能量分辨率約為 5%[8],如圖 1.2 所
大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 2 章 CdZnTe 像素陣列輻射探測(cè)器電極之間會(huì)出現(xiàn)“小像素效應(yīng)”。當(dāng)像素電極的大小選擇合適此類型結(jié)構(gòu)的探測(cè)器擁有單極性特性。當(dāng)載流子在探測(cè)器內(nèi)部產(chǎn)生運(yùn)上都會(huì)產(chǎn)生微弱的電荷信號(hào)。每個(gè)像素電極上都有一個(gè)獨(dú)立的信號(hào)通道上都具有良好的信噪比。正是由于以上特點(diǎn),才使得像素陣列探測(cè)能譜性能,擁有優(yōu)異的空間分辨率和比較高的探測(cè)效率,像素陣列探世界各國(guó)科研人員研究的熱點(diǎn)。測(cè)器的等效電路模型nTe 像素陣列輻射探測(cè)器的等效電容模型可以用圖 2.3 表示[34]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]High-resolution pixelated CdZnTe detector prototype system for solar hard X-ray imager[J]. Shen Wang,Jian-Hua Guo,Yan Zhang,Wei Chen. Nuclear Science and Techniques. 2019(03)
[2]碲鋅鎘晶體表面磨拋方法研究[J]. 程雨,李春領(lǐng),肖鈺. 紅外. 2018(11)
[3]雙層并聯(lián)碲鋅鎘探測(cè)器制備及性能測(cè)試[J]. 席發(fā)元,宋鳳軍. 強(qiáng)激光與粒子束. 2018(09)
[4]Measurement of air kerma rate and ambient dose equivalent rate using the G(E) function with hemispherical CdZnTe detector[J]. Ping Huang. Nuclear Science and Techniques. 2018(03)
[5]CdZnTe晶體熱激電流譜分析[J]. 符旭,王方寶,徐凌燕,徐亞?wèn)|,介萬(wàn)奇. 光譜學(xué)與光譜分析. 2018(02)
[6]疊層碲鋅鎘探測(cè)器制備及γ能譜特性測(cè)試[J]. 席發(fā)元,宋鳳軍. 強(qiáng)激光與粒子束. 2018(03)
[7]多通道低噪聲前置放大器設(shè)計(jì)[J]. 賈振華,千奕,蒲天磊,張新,牛曉陽(yáng),蘇弘. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2018(01)
[8]NEMA NU1-2007標(biāo)準(zhǔn)對(duì)基于碲鋅鎘探測(cè)器SPECT性能測(cè)試的適用性[J]. 馮健. 中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備. 2017(11)
[9]基于CdZnTe探測(cè)器的核素探針探頭的研制[J]. 楊莉,李三剛,丁葉,胡傳皓,盛磊,卿松,邵洋. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2017(10)
[10]CdZnTe像素探測(cè)器的電輸運(yùn)性能[J]. 南瑞華,王朋飛,堅(jiān)增運(yùn),李曉娟. 物理學(xué)報(bào). 2017(20)
碩士論文
[1]碲鋅鎘像素陣列核探測(cè)器研究分析[D]. 蔣建.重慶大學(xué) 2012
[2]碲鋅鎘探測(cè)器的制備及性能研究[D]. 韋永林.四川大學(xué) 2005
本文編號(hào):3016588
【文章來(lái)源】:重慶郵電大學(xué)重慶市
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Michigan大學(xué)制作的CdZnTe探測(cè)器
研制出的 CdZnTe 探測(cè)器的能譜分辨率達(dá)到 0.51%,如圖 1.1 Michigan 大學(xué)制作的 CdZnTe 探測(cè)器哈佛史密森尼天體物理研究中心運(yùn)用IDEAS - XAIM3.2 128×128 像素的 CdZnTe 探測(cè)器系統(tǒng),在 NASA 的 EX得了優(yōu)異的成績(jī),其能量分辨率約為 5%[8],如圖 1.2 所
大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 2 章 CdZnTe 像素陣列輻射探測(cè)器電極之間會(huì)出現(xiàn)“小像素效應(yīng)”。當(dāng)像素電極的大小選擇合適此類型結(jié)構(gòu)的探測(cè)器擁有單極性特性。當(dāng)載流子在探測(cè)器內(nèi)部產(chǎn)生運(yùn)上都會(huì)產(chǎn)生微弱的電荷信號(hào)。每個(gè)像素電極上都有一個(gè)獨(dú)立的信號(hào)通道上都具有良好的信噪比。正是由于以上特點(diǎn),才使得像素陣列探測(cè)能譜性能,擁有優(yōu)異的空間分辨率和比較高的探測(cè)效率,像素陣列探世界各國(guó)科研人員研究的熱點(diǎn)。測(cè)器的等效電路模型nTe 像素陣列輻射探測(cè)器的等效電容模型可以用圖 2.3 表示[34]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]High-resolution pixelated CdZnTe detector prototype system for solar hard X-ray imager[J]. Shen Wang,Jian-Hua Guo,Yan Zhang,Wei Chen. Nuclear Science and Techniques. 2019(03)
[2]碲鋅鎘晶體表面磨拋方法研究[J]. 程雨,李春領(lǐng),肖鈺. 紅外. 2018(11)
[3]雙層并聯(lián)碲鋅鎘探測(cè)器制備及性能測(cè)試[J]. 席發(fā)元,宋鳳軍. 強(qiáng)激光與粒子束. 2018(09)
[4]Measurement of air kerma rate and ambient dose equivalent rate using the G(E) function with hemispherical CdZnTe detector[J]. Ping Huang. Nuclear Science and Techniques. 2018(03)
[5]CdZnTe晶體熱激電流譜分析[J]. 符旭,王方寶,徐凌燕,徐亞?wèn)|,介萬(wàn)奇. 光譜學(xué)與光譜分析. 2018(02)
[6]疊層碲鋅鎘探測(cè)器制備及γ能譜特性測(cè)試[J]. 席發(fā)元,宋鳳軍. 強(qiáng)激光與粒子束. 2018(03)
[7]多通道低噪聲前置放大器設(shè)計(jì)[J]. 賈振華,千奕,蒲天磊,張新,牛曉陽(yáng),蘇弘. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2018(01)
[8]NEMA NU1-2007標(biāo)準(zhǔn)對(duì)基于碲鋅鎘探測(cè)器SPECT性能測(cè)試的適用性[J]. 馮健. 中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備. 2017(11)
[9]基于CdZnTe探測(cè)器的核素探針探頭的研制[J]. 楊莉,李三剛,丁葉,胡傳皓,盛磊,卿松,邵洋. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2017(10)
[10]CdZnTe像素探測(cè)器的電輸運(yùn)性能[J]. 南瑞華,王朋飛,堅(jiān)增運(yùn),李曉娟. 物理學(xué)報(bào). 2017(20)
碩士論文
[1]碲鋅鎘像素陣列核探測(cè)器研究分析[D]. 蔣建.重慶大學(xué) 2012
[2]碲鋅鎘探測(cè)器的制備及性能研究[D]. 韋永林.四川大學(xué) 2005
本文編號(hào):3016588
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/hkxlw/3016588.html
最近更新
教材專著