Timepix3混合像素探测器在电子显微镜中的时间校准研究
摘要：直接电子探测目前正在颠覆电子显微镜的许多领域，因为它具有更低的噪声、较小的点扩散函数和更高的量子效率。具体到这项工作，Timepix3是一种混合像素直接电子探测器，能够输出其像素阵列中每个击中的时间信息。它的架构导致了一种数据驱动型探测器，也称为事件驱动型，在这种探测器中，单个击中触发芯片上的数据读取，以获得尽快的读出速度。像素阈值的存在导致几乎无噪声的读出探测器，同时还定义了到达时间和信号在像素阈值上持续的时间。在这项工作中，我们进行了各种实验，以校准和修正Timepix3的时间信息，特别是在电子显微镜的背景下。这些包括能量校准、时间漫步和像素延迟的修正，使得在整个像素矩阵中的平均时间分辨率达到$1.37 \pm 0.04$ ns。此外，我们还研究了宇宙射线轨迹，以表征传感器层内的电荷动力学，从而估计出不同偏置电压、传感器厚度和电子束电离体积下探测器时间响应的限制。我们估计由于电离体积引起的不确定性范围从60 keV电子约为0.8 ns到300 keV电子约为8.8 ns。
作者：Yves Auad and Jassem Baaboura and Jean-Denis Blazit and Marcel Tenc''e and Odile St''ephan and Mathieu Kociak and Luiz H. G. Tizei
论文ID：2308.14503
分类：Instrumentation and Detectors
分类简称：physics.ins-det
提交时间：2023-08-29