基于CdZnTe像素阵列辐射探测器的信号读出电路研究
发布时间：2021-02-03 13:32
作为Ⅱ-Ⅵ化合物半导体材料的典型代表,CdZnTe晶体由于其高电阻率、高原子序数以及室温下优异的能量分辨率性能,在核辐射能谱检测和成像探测领域引起了国内外研究机构广泛的关注,被广泛应用于核物理诊断、核医学成像、天体物理等相关研究领域。首先,本文分析并总结了目前国内外CdZnTe探测器的研究现状,并对CdZnTe像素阵列探测器的工作原理和探测系统进行了简单的介绍,引出了探测器信号读出电子学系统,确定了本文的主要研究工作。其次,对探测系统前端电子学电路的信号特点展开研究。由于探测器输出瞬时微弱脉冲电信号,时间极短,因此本文对前置放大器的基本原理进行了介绍。结合实际CdZnTe探测器输出信号的特点,设计并制备了适用于面元像素CdZnTe探测器的电荷灵敏前置放大电路,该放大器对于传统电荷灵敏前置放大器灵敏度更高,同时在不改变反馈电阻和反馈电容的情况下可以改变输出信号的衰减时间常数。通过搭建实验平台,分析得出所设计的电荷灵敏前置放大器输出信号上升时间约为10ns,下降时间约为150μs。通过与A250和142A两款电荷灵敏前置放大器对比分析得出,本文所设计的电荷灵敏前置放大器有一定的应用前景。然...
【文章来源】：重庆邮电大学重庆市
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Michigan大学制作的CdZnTe探测器
研制出的 CdZnTe 探测器的能谱分辨率达到 0.51%，如图 1.1 Michigan 大学制作的 CdZnTe 探测器哈佛史密森尼天体物理研究中心运用IDEAS - XAIM3.2 128×128 像素的 CdZnTe 探测器系统，在 NASA 的 EX得了优异的成绩，其能量分辨率约为 5%[8]，如图 1.2 所
大学硕士学位论文 第 2 章 CdZnTe 像素阵列辐射探测器电极之间会出现“小像素效应”。当像素电极的大小选择合适此类型结构的探测器拥有单极性特性。当载流子在探测器内部产生运上都会产生微弱的电荷信号。每个像素电极上都有一个独立的信号通道上都具有良好的信噪比。正是由于以上特点，才使得像素阵列探测能谱性能，拥有优异的空间分辨率和比较高的探测效率，像素阵列探世界各国科研人员研究的热点。测器的等效电路模型nTe 像素阵列辐射探测器的等效电容模型可以用图 2.3 表示[34]。
【参考文献】：
期刊论文
[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]碲锌镉晶体表面磨抛方法研究[J]. 程雨,李春领,肖钰. 红外. 2018(11)
[3]双层并联碲锌镉探测器制备及性能测试[J]. 席发元,宋凤军. 强激光与粒子束. 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晶体热激电流谱分析[J]. 符旭,王方宝,徐凌燕,徐亚东,介万奇. 光谱学与光谱分析. 2018(02)
[6]叠层碲锌镉探测器制备及γ能谱特性测试[J]. 席发元,宋凤军. 强激光与粒子束. 2018(03)
[7]多通道低噪声前置放大器设计[J]. 贾振华,千奕,蒲天磊,张新,牛晓阳,苏弘. 核电子学与探测技术. 2018(01)
[8]NEMA NU1-2007标准对基于碲锌镉探测器SPECT性能测试的适用性[J]. 冯健. 中国医学装备. 2017(11)
[9]基于CdZnTe探测器的核素探针探头的研制[J]. 杨莉,李三刚,丁叶,胡传皓,盛磊,卿松,邵洋. 核电子学与探测技术. 2017(10)
[10]CdZnTe像素探测器的电输运性能[J]. 南瑞华,王朋飞,坚增运,李晓娟. 物理学报. 2017(20)
硕士论文
[1]碲锌镉像素阵列核探测器研究分析[D]. 蒋建.重庆大学 2012
[2]碲锌镉探测器的制备及性能研究[D]. 韦永林.四川大学 2005
本文编号：3016588
【文章来源】：重庆邮电大学重庆市
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Michigan大学制作的CdZnTe探测器
研制出的 CdZnTe 探测器的能谱分辨率达到 0.51%，如图 1.1 Michigan 大学制作的 CdZnTe 探测器哈佛史密森尼天体物理研究中心运用IDEAS - XAIM3.2 128×128 像素的 CdZnTe 探测器系统，在 NASA 的 EX得了优异的成绩，其能量分辨率约为 5%[8]，如图 1.2 所
大学硕士学位论文 第 2 章 CdZnTe 像素阵列辐射探测器电极之间会出现“小像素效应”。当像素电极的大小选择合适此类型结构的探测器拥有单极性特性。当载流子在探测器内部产生运上都会产生微弱的电荷信号。每个像素电极上都有一个独立的信号通道上都具有良好的信噪比。正是由于以上特点，才使得像素阵列探测能谱性能，拥有优异的空间分辨率和比较高的探测效率，像素阵列探世界各国科研人员研究的热点。测器的等效电路模型nTe 像素阵列辐射探测器的等效电容模型可以用图 2.3 表示[34]。
【参考文献】：
期刊论文
[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]碲锌镉晶体表面磨抛方法研究[J]. 程雨,李春领,肖钰. 红外. 2018(11)
[3]双层并联碲锌镉探测器制备及性能测试[J]. 席发元,宋凤军. 强激光与粒子束. 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晶体热激电流谱分析[J]. 符旭,王方宝,徐凌燕,徐亚东,介万奇. 光谱学与光谱分析. 2018(02)
[6]叠层碲锌镉探测器制备及γ能谱特性测试[J]. 席发元,宋凤军. 强激光与粒子束. 2018(03)
[7]多通道低噪声前置放大器设计[J]. 贾振华,千奕,蒲天磊,张新,牛晓阳,苏弘. 核电子学与探测技术. 2018(01)
[8]NEMA NU1-2007标准对基于碲锌镉探测器SPECT性能测试的适用性[J]. 冯健. 中国医学装备. 2017(11)
[9]基于CdZnTe探测器的核素探针探头的研制[J]. 杨莉,李三刚,丁叶,胡传皓,盛磊,卿松,邵洋. 核电子学与探测技术. 2017(10)
[10]CdZnTe像素探测器的电输运性能[J]. 南瑞华,王朋飞,坚增运,李晓娟. 物理学报. 2017(20)
硕士论文
[1]碲锌镉像素阵列核探测器研究分析[D]. 蒋建.重庆大学 2012
[2]碲锌镉探测器的制备及性能研究[D]. 韦永林.四川大学 2005
本文编号：3016588
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