Micro Hard-X Ray Camera: From Caliste 64 to Caliste 256
Micro Hard-X Ray Camera: From Caliste 64 to Caliste 256
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微型硬 X 射线相机：从 Caliste 64 到 Caliste 256
DOI：
10.1109/tns.2009.2015948
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发表时间：
2009
影响因子：
1.8
通讯作者：
F. Soufflet
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
A. Meuris;O. Limousin;F. Lugiez;O. Gevin;E. Delagnes;I. Le Mer;M. Chavassieux;F. Pinsard;C. Blondel;F. Daly;M. Vassal;R. Bocage;F. Soufflet
Caliste 项目旨在将 1 cm2 Cd(Zn)Te 探测器与低噪声前端电子器件混合在一个体积为 1 × 1 × 2 cm3 的单个组件中。该微型相机是一种用于 X 射线和伽马射线检测的光谱成像仪，具有时间标记功能。混合包括垂直于检测表面堆叠完整的定制 ASIC。第一个原型 Caliste 64 集成了 1 毫米间距的 8 × 8 像素探测器。九个相机单元的制造和表征验证了设计和混合概念。使用偏压 -400 V 并冷却至 -15 ℃ 的 1 毫米厚 Al 肖特基 CdTe 探测器，光谱测试结果显示，在 14 keV 时平均能量分辨率约为 0.7 keV FWHM，在 60 keV 时平均能量分辨率约为 0.85 keV FWHM。名为 Caliste 256 的新原型在与 Caliste 64 相同的体积中集成了 16 x 16 像素，间距为 580 mum。对没有检测器的第一个样品进行的电气测试得出平均等效噪声电荷为 64 e-rms（9.6 mu，无泄漏电流）。 Caliste 设备为 4 面可对接，可用作大型硬 X 射线焦平面的基本探测单元，如 Simbol-X 天文空间任务的 64 cm2 高能探测器。
Caliste project aims at hybridizing 1 cm2 Cd(Zn)Te detectors with low noise front-end electronics, in a single component standing in a 1 times 1times 2 cm3 volume. The micro-camera is a spectroscopic imager for X and gamma rays detection, with time-tagging capability. Hybridization consists in stacking full custom ASICs perpendicular to the detection surface. The first prototype Caliste 64 integrates a detector of 8 times 8 pixels of 1 mm pitch. Fabrication and characterizations of nine cameras units validate the design and the hybridization concept. Spectroscopic tests result in a mean energy resolution of ~0.7 keV FWHM at 14 keV and ~0.85 keV FWHM at 60 keV using 1 mm-thick Al Schottky CdTe detectors biased at -400 V and cooled down to -15degC. The new prototype called Caliste 256 integrates 16 times 16 pixels of 580 mum pitch in the same volume as Caliste 64. Electrical tests with the first sample fabricated without detector result in a mean equivalent noise charge of 64 e- rms (9.6 mus, no leakage current). Caliste devices are 4-side buttable and can be used as elementary detection units of a large hard X-ray focal plane, as for the 64 cm2 high energy detector of the Simbol-X astronomical space mission.