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集成芯片硅微条探测器电子读出系统设计
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作者 武梦龙 张家赫 +3 位作者 王东昱 黄明 龚轲 彭文溪 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2024年第4期703-710,共8页
设计了基于VATA460.3专用集成芯片(ASIC)的多通道、低功耗带触发硅微条探测器读出系统,该系统实现了共32路粒子入射信息读出。测试结果表明:该系统各通道基线稳定,等效噪声水平均低于0.17 fC,动态范围可达90 fC。
关键词 探测器读出设计 VATA460.3 径迹探测器
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基于自研ASIC芯片HEPS中硅微条探测器读出电子学原型系统设计与测试
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作者 杨宗信 李航旭 +3 位作者 胡创业 周杨帆 陈一鸣 郑波 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2024年第1期51-60,共10页
时间分辨X射线粉末衍射技术是探测物质晶体结构及其演变的重要手段。单光子计数型硅微条探测器因其灵敏度高和死时间低,在高能同步辐射光源(HEPS)的X射线粉末衍射实验中发挥着重要作用。研制适用于单光子计数型一维硅微条探测器的专用A... 时间分辨X射线粉末衍射技术是探测物质晶体结构及其演变的重要手段。单光子计数型硅微条探测器因其灵敏度高和死时间低,在高能同步辐射光源(HEPS)的X射线粉末衍射实验中发挥着重要作用。研制适用于单光子计数型一维硅微条探测器的专用ASIC读出芯片(SSDROC)及其读出电子学系统,并采用一种新标定方法解决了SSDROC各通道对同一输入输出响应不一致的问题,该方法可显著提高各通道数据一致性并减小衍射实验数据的统计误差。探测器完成各项性能测试,结果表明整体系统线性优秀、能量分辨能力强、噪声低以及计数率高,为将来大覆盖角度一维硅微条探测器系统研制奠定坚实基础。 展开更多
关键词 单光子计数 探测器 ASIC芯片 读出电子学 二次阈值标定
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采用GPIB总线的硅微条探测器数据采集系统
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作者 陈伯显 曹卫刚 张坤生 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第6期551-555,共5页
硅微条探测器具有高位置分辨性能,但数据的采集十分复杂。采用符合NIM标准的GPIB总线数据采集系统具有价格低、便于扩展、开发简单等优点,实现了硅微条探测器的数据采集和传送,获取了输出幅度谱。GPIB数据传递速度为20... 硅微条探测器具有高位置分辨性能,但数据的采集十分复杂。采用符合NIM标准的GPIB总线数据采集系统具有价格低、便于扩展、开发简单等优点,实现了硅微条探测器的数据采集和传送,获取了输出幅度谱。GPIB数据传递速度为20KB/s。 展开更多
关键词 探测器 GPIB总线 数据采集系统
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硅微条粒子探测器 被引量:6
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作者 王勇 张继盛 费圭甫 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 1997年第3期161-164,共4页
本文主要介绍硅微条粒子探测器的研究情况,侧重于器件的基本结构及其工作原理。
关键词 粒子探测器 探测器 半导体探测器
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新型p^(+)深层扩散结构p-in-n硅微条核辐射探测器 被引量:2
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作者 王秀华 李海霞 +7 位作者 李占奎 李春艳 陈翠红 鲁辰桂 李荣华 祖凯玲 王柱生 刘凤琼 《兰州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期683-687,693,共6页
设计了一种新型的p+深层扩散结构p-in-n硅微条核辐射探测器,介绍了该探测器的结构、工艺及性能测试结果.探测器为灵敏面积10 mm×10 mm的单面60条探测器,p+注入条宽64μm,栅宽96μm,p+注入条中心下方的p+深层扩散区宽10μm.测试内... 设计了一种新型的p+深层扩散结构p-in-n硅微条核辐射探测器,介绍了该探测器的结构、工艺及性能测试结果.探测器为灵敏面积10 mm×10 mm的单面60条探测器,p+注入条宽64μm,栅宽96μm,p+注入条中心下方的p+深层扩散区宽10μm.测试内容包括该探测器的电学特性(反向漏电流、耗尽电压、条间电容、条间电阻)和探测特性(能量分辨、条间串扰).该探测器在45 V全耗尽偏压下,各条的反向漏电流均小于1.3 nA.探测器对241Amα粒子的能量分辨率约为2.6%,相邻条之间的串扰率约为4%. 展开更多
关键词 探测器 P 深层扩散结构 能量分辨 间串扰
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双面二维硅微条探测器的沾污失效分析及修复 被引量:1
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作者 韩励想 李占奎 +3 位作者 鲁皖 胡钧 杨彦云 王柱生 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2616-2623,共8页
硅微条探测器通过微电子工艺制作,易因沾污导致性能下降甚至失效;裸露的键合引线,也易因机械力形成隐性或显性失效。对上述现象的研究可用于修复、维护探测器并在设计和工艺流程中改进其性能。本文通过光学、电气手段分析其结构和制作... 硅微条探测器通过微电子工艺制作,易因沾污导致性能下降甚至失效;裸露的键合引线,也易因机械力形成隐性或显性失效。对上述现象的研究可用于修复、维护探测器并在设计和工艺流程中改进其性能。本文通过光学、电气手段分析其结构和制作工艺流程,根据沾污性质在不同条件下清洗探测器,中测后根据芯片图形、封装方式和电气要求修复探测器,最后采用同位素α能谱测试修复效果。对一块沾污后失效(无法加载偏压)的硅微条清洗后在大气环境,N面接地,P面加载负偏压条件下进行了测试,结果显示:170 V全耗尽,平均漏电流2.94μA,5.486 MeV的α峰能量分辨率约1.28%。失效键合所在条的另一面各条能谱观测到假峰,键合修复后消除。因沾污失效的硅微条探测器经过合适的清洗、修复,部分可以恢复性能,但清洗对表面和结构有损伤,须谨慎。另外,键合失效后,因信号不能引出导致的电荷积累会通过电容效应影响其它灵敏区。文章提示,探测器应存放于洁净,恒温,低湿度,避光,避强电磁干扰的环境,以提高能量和位置分辨率,并增加工作稳定性,延长使用寿命。 展开更多
关键词 半导体探测器 P-N结 沾污 修复
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硅微条探测器 被引量:7
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作者 孟祥承 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期4-18,共15页
硅微条探测器的位置分辨率可好于σ=1.4μm,这是任何气体探测器和闪烁探测器很难作到的。主要介绍硅微条探测器的特点、结构、工作原理及其在近年来的发展和在高能物理、核医学等领域应用概况。
关键词 探测器 P-N结 耗尽层 死层 像素探测器 探测器 电荷耦合探测器 漂移室
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硅微条探测器性能的Monte-Carlo模拟 被引量:1
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作者 祁鸣 杜胜望 王晓华 《南京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1997年第4期527-534,共8页
利用Monte-Carlo计算机模拟技术,对拟用于北京Tau-Charm工厂前端探测系统的硅微条探测器的物理性能进行了探讨;
关键词 探测器 物理性能 探测器 蒙特卡罗法
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机器学习法优化硅微条探测器电荷重建 被引量:2
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作者 闵江洪 乔锐 +5 位作者 于龙昆 彭文溪 龚轲 郭东亚 崔兴柱 刘雅清 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2023年第2期318-324,共7页
为了消除硅微条探测器的电荷响应对入射位置和入射方向的依赖,提高电荷分辨能力,使用OPTICS、高斯混合与主成分分析三种机器学习算法协同完成了电荷重建,并与经典方法进行对比。结果表明,相较于经典方法,基于机器学习重建的电荷谱峰谷... 为了消除硅微条探测器的电荷响应对入射位置和入射方向的依赖,提高电荷分辨能力,使用OPTICS、高斯混合与主成分分析三种机器学习算法协同完成了电荷重建,并与经典方法进行对比。结果表明,相较于经典方法,基于机器学习重建的电荷谱峰谷比更大、电荷分辨更小,重建效果更好。 展开更多
关键词 探测器 电荷重建 机器学习
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硅微条探测器X射线成像研究 被引量:1
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作者 曹卫刚清华大学工程物理系 陈伯显 李毅强 《核电子学与探测技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期38-42,共5页
本文描述了在硅微条探测器动态性能研究基础上,将硅微条探测器用于 X 射线成像的研究工作。硅微条探测器的条距为200μm。完成了64路读出电路、64路甄别器阵列、64路多通道计数器的研制,实现了成像数据的采集,建立了硅微条探测器成像应... 本文描述了在硅微条探测器动态性能研究基础上,将硅微条探测器用于 X 射线成像的研究工作。硅微条探测器的条距为200μm。完成了64路读出电路、64路甄别器阵列、64路多通道计数器的研制,实现了成像数据的采集,建立了硅微条探测器成像应用研究的实验装置。在此基础上,得到了一维成像图像,并提出了用一维扫描的方法,在一维硅微条探测器条件下,实现了二维成像的设想,得到了满意的图像结果,这个设想的实现具有重要的实用价值。 展开更多
关键词 探测器 X射线 辐射成像 半导体
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阵列探测器L1触发系统加法电路优化设计
11
作者 张晰 千奕 +3 位作者 王晓辉 李良辉 杨振雷 苏弘 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2015年第12期1212-1215,共4页
针对兰州重离子加速器外靶终端硅微条阵列探测器L1触发系统,设计了一个基于Xilinx7系列FPGA芯片的改进加法逻辑电路,利用快速进位链结构,对加法电路模块进行优化。对优化后加法电路结构和同类传统加法电路比较,并对逻辑时延进行和结构... 针对兰州重离子加速器外靶终端硅微条阵列探测器L1触发系统,设计了一个基于Xilinx7系列FPGA芯片的改进加法逻辑电路,利用快速进位链结构,对加法电路模块进行优化。对优化后加法电路结构和同类传统加法电路比较,并对逻辑时延进行和结构性能建模分析。仿真和测试结果表明:优化后模块逻辑时延3 ns左右,相比传统加法逻辑,系统死时间低,有效采集事例率高,能够满足L1触发系统的要求。 展开更多
关键词 阵列探测器 死时间 现场可编程逻辑门阵列 L1触发 快速进位加法器
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新型半导体探测器发展和应用 被引量:14
12
作者 孟祥承 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期87-96,共10页
新型半导体探测器如硅微条、Pixel、CCD、硅漂移室等,近些年发展很快,在高能物理和天体物理实验中作为顶点及径迹探测器应用很广。主要是它们的位置分辨率非常高,像硅微条探测器,目前可做到好于1.4μm,这是任何气体探测器和闪烁探测器... 新型半导体探测器如硅微条、Pixel、CCD、硅漂移室等,近些年发展很快,在高能物理和天体物理实验中作为顶点及径迹探测器应用很广。主要是它们的位置分辨率非常高,像硅微条探测器,目前可做到好于1.4μm,这是任何气体探测器和闪烁探测器很难做到的。主要介绍这些新型半导体探测器的结构、原理、及其发展在高能物理、天体物理、核医学等领域应用。 展开更多
关键词 半导体探测器 探测器 像素探测器 探测器 电荷耦合探测器 漂移室
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硅微机械与光纤组合式列阵传感器 被引量:4
13
作者 温志渝 钟先信 +1 位作者 孙晓松 黄友恕 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第S1期336-341,共6页
本文提出了一种新颖的硅微机械与光纤组合式列阵传感器,它的主要结构部分是通过半导体微细加工技术在硅片上得到的。文中介绍了这种传感器的结构,工作原理及研制工艺,讨论分析了影响传感器灵敏度的主要因素。研制的硅微机械与光纤组... 本文提出了一种新颖的硅微机械与光纤组合式列阵传感器,它的主要结构部分是通过半导体微细加工技术在硅片上得到的。文中介绍了这种传感器的结构,工作原理及研制工艺,讨论分析了影响传感器灵敏度的主要因素。研制的硅微机械与光纤组合式列阵传感器初步应用于声光探测的实验系统中,获得了较满意的结果。 展开更多
关键词 机械 悬臂梁 光纤组合 悬臂梁 固有频率 光电探测器 的各向异性腐蚀 光纤传感器 实验系统 细加工技术
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微条气体室(MSGC)基板材料的研究
14
作者 杨莹 夏义本 +3 位作者 王林军 张明龙 汪琳 苏青峰 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期360-362,共3页
 根据微条气体室(MSGC)探测器的工作原理,分析了MSGC基板的选择依据,同时首次提出采用金刚石膜/硅复合材料作为MSGC基板的可行性。采用热丝辅助化学气相沉积(HFCVD)技术和相关退火工艺获得了金刚石膜/硅复合材料,并采用SEM、Raman光谱...  根据微条气体室(MSGC)探测器的工作原理,分析了MSGC基板的选择依据,同时首次提出采用金刚石膜/硅复合材料作为MSGC基板的可行性。采用热丝辅助化学气相沉积(HFCVD)技术和相关退火工艺获得了金刚石膜/硅复合材料,并采用SEM、Raman光谱仪、微电流仪对复合材料的表面状况、结构、I V和C F特性进行了表征。结果表明,该复合材料经抛光后表面平整,退火后电阻率达约2.9×1010Ω·cm,电容值小且随频率变化稳定,均满足MSGC对基板材料的要求。 展开更多
关键词 气体室(MSGC) 探测器 基板 金刚石膜/复合材料
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AMS-02中的TTCS系统及其监控策略研究
15
作者 唐承佩 王自鑫 倪江群 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期752-756,共5页
硅微条探测器热控制系统(Tracker thermo control system,TTCS)是阿尔法磁谱仪(Alpha magnetic spectrometer,AMS)内一个重要的子系统.其主要任务是将AMS-02内部硅微条探测器产生的热量传导到辐射板以排散到太空,并维持探测器内部温度... 硅微条探测器热控制系统(Tracker thermo control system,TTCS)是阿尔法磁谱仪(Alpha magnetic spectrometer,AMS)内一个重要的子系统.其主要任务是将AMS-02内部硅微条探测器产生的热量传导到辐射板以排散到太空,并维持探测器内部温度高度稳定。为提高可靠性,TTCS运行过程监控采取了结合自保护机制的分层监控实现策略.首先介绍了TTCS系统总体架构及组成;在此基础上着重描述了TTCS监控硬件平台,并分析了分层监控策略的模型结构和功能分配,硬件实现的自保护机制(Health-guard)进一步提高了系统运行安全度,最后结合地面模拟测试平台,给出了系统运行测试结果.该监控策略已成功应用在TTCS原型件设计中. 展开更多
关键词 光电子学 阿尔法磁谱仪 硅微条探测器热控制系统 监控策略 白保护机制
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基于FPGA的多传感器融合单元的设计研究 被引量:2
16
作者 唐承佩 冯国聪 +1 位作者 吕嘉昕 倪江群 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2611-2615,共5页
面向空间探测应用的电子系统设计对有效载荷温度采集值的可信度要求较高.首先分析了常用的静态TMR(Triple Modular Redundancy)模型的特点,并提出了一种改进方法;简要描述了传感变送部分电路设计,并着重阐述了基于FPGA的数据采集和表决... 面向空间探测应用的电子系统设计对有效载荷温度采集值的可信度要求较高.首先分析了常用的静态TMR(Triple Modular Redundancy)模型的特点,并提出了一种改进方法;简要描述了传感变送部分电路设计,并着重阐述了基于FPGA的数据采集和表决模块的硬件实现;最后结合测试数据证明了该数据融合单元设计实现的合理性和可靠性. 展开更多
关键词 数据容错 轨迹探测器热控制系统 三模冗余 自重构 现场可编程阵列
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