X射线CCD探测器与光子计数、像素化X射线探测器（HPC）的优势和劣势

2018-11-16 13:44:48 374

与CCD相比，混合像素光子计数器（Hybrid Pixel photon Counter, HPC）有什么优势和劣势？

和CCD相比，HPC有以下优势：

1. HPC可以鉴别光子能量，同时得到光子流率。

2. 无噪声。可将阀值设置略高于噪声水平，屏蔽噪声。

3. 无暗电流。信号的数字化是在信号产生之后立即进行的，不像CCD信号电荷包在曝光期间受暗电流的影响，也就是说，HPC没有与测量时间相关的噪声；

4. HPC读出的是数字信号，数字信号在转移过程中几乎不可能变化，也就是说没有CCD信号电荷包读出过程电子损失的问题；

5. HPC没有动态范围的限制

6. HPC读出速度快。

和CCD相比，HPC有以下劣势

1. 由于像素读出单元集成有放大器、比较器、计数器和其它一些必要的元器件，需要较大的单元面积，受此限制，HPC像素尺寸大于CCD，目前HPC像素尺寸为55μm×55μm；

2. 单块读出芯片一般只支持256×256个像素，大面积探测器需要拼接多个读出芯片，多个芯片间的间隔不好处理

3. HPC传感器芯片像素之间没有CCD那样的沟阻，因此HPC探测器需要考虑点扩散效应（产生的光电子可能被临近的多个电极收集）；

4. 受计数位数和时间精度的限制，单次测量时间较短

5. HPC价格比CCD高

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