混合像素阵列探测器研制取得进展

由瑞士、瑞典、德国研究人员组成的研究团队研制出的混合像素阵列探测器能显著降低噪声，探测1千电子伏特能量以下的单光子并进行光谱成像。该阵列探测器是在瑞士保罗谢尔研究所（PSI）的光源中心研制的。

长期以来，同步辐射装置实验中，探测器是一个限制因素，虽然成像探测器已经出现，光源的发展速度总是超过探测器的发展，这种情况在混合像素阵列探测器出现后有了改观。这种探测器根据实验或技术的需求，设计出像素化的读出芯片，其中每个像素化芯片中包含所有的电子器件，包括事件计数、X射线探测等。这种平行探测比原来以感光耦合元件为基础的探测器效率提高了若干个量级。这类探测器大多采用光子计数探测，即每个入射光子由像素中的读出电路处理并单独计数。光子计数的优点在于有效减少系统中电子噪声，达到几乎“无噪声”探测，这种低噪声探测在能量分配测量中非常有用。

PSI研发的目标是降低噪声和软X射线探测，其设计、读出结构等都是75 ?m × 75 ?m像素的电荷积分探测，均方根噪声值小于100电子伏特。它的另一特点是使用了相对标准化、易于制造的元件，用标准的平板型二极管做传感器，因此有可能建造更大、更加优化的探测系统。这样，混合像素阵列探测器就可进入目前硅漂移探测器和互补金属氧化物半导体成像器主导的领域。

该成果发表在今年的《同步辐射月刊》上。