Pilatus3 X CDTE系列是大面积,单光子计数探测器。它们将Pilatus3 X混合光子计数(HPC)探测器模型的优点与碲化镉(CDTE)传感器材料的出色高能检测能力结合起来。
pilatus3x CdTe探测器是第一个提供高达100 keV的高效探测的大面积单光子计数探测器。他们使PILATUS3探测器技术的独特特性可用于硬x射线应用,没有任何妥协。
时间分辨和扫描光束实验可以利用多达500Hz的帧速率,其中子毫秒读出次数,没有任何图像滞后的缺点。与20位计数器和直接转换相同的无噪声单光子计数使得能够以非常好的信噪比测量与强峰相邻的弱信号。
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PILATUS3 CdTe探测器使我们能够测量强吸收样品的散射数据。这些测量只有在低噪声,高动态范围探测器在所需的高x射线能量有足够的效率时才能实现。
lexei bosak,ESRF
关键特性
碲化镉传感器最高量子效率
每个CdTe探测器模块由两个大的CdTe晶体(传感器)组成,每个测量42×34mm的尺寸,两个晶体之间的水平间距只有3个像素。CdTe的厚度为1000µm,以提供高达100keV的硬x射线能量的高量子效率。
最佳信噪比
没有暗电流和读数噪音。由于没有检测器噪声,可以保证具有出色信噪比的数据。光子计数CDTE检测器的噪音显着较小,导致弱衍射环的更好的可见度(图1)。
图1:平板与pilatus3x CdTe探测器数据质量比较。光子计数CdTe探测器显示出显著的更少的噪声,从而提高了弱衍射环的可见性。图像信用:Dectris Ltd.
高动态范围
计数器深度为20位(~ 100万次),结合无噪声特性,确保了出色的对比度和动态范围,从而使优秀的图像和数据质量。非常强和弱信号可以正确检测到在一个图像(图2)。在高能光子,这是一个重大的好处,每个光子只产生一个计算光子能量的自由,因为它将有助于保持能量检测器的高动态范围。
图2:显示铋样品在69.7 keV下的x射线散射的倒数空间图。图像信用:Dectris Ltd.
高地和全球计数率
它匹配超过5x10的计数率6计数/ s /像素对应约2×108计数/ s /毫米2.Dectris Instant Retrigger技术有助于提供高计数率。计数速率校正用于在全范围的计数范围内提供精确的强度测量。优越的长期稳定性确保稳定的操作,在2.5×10时观察到小于1%的信号变化(通过极化减少)6数小时数次数/ s / pixel。
优秀的点扩散函数
点扩散函数(PSF)表示了成像探测器的空间分辨率。由于x射线直接转换为电荷脉冲,像素之间没有强度。即使在CdTe传感器的吸收边缘以上,只有有限的信号通过荧光传播到邻近的像素。因此,PSF基本上是由其像素大小(172µm)提供的,可以捕捉到良好的清晰图像。这些是免费的人工制品,如强度尾巴,模糊,盛开或条纹。尖锐的点扩散操作与探测器的高动态范围的结合,使紧密间隔的信号,即使是很大程度上不同的强度,能够精确地分辨和测量。
读数短时间
低于1ms的短读出时间和高达500Hz (2M为250Hz)的高帧率有助于大大减少测量时间,提高吞吐量和效率。与基于闪烁体的ccd和平板相比,直接转换CdTe探测器不产生任何图像延迟,这使得实验可以达到最高水平的扫描速度。除了多功能触发和门控功能,快速时间尺度上的动态过程可以原位测试。
外部触发器
暴露时间可以从几个纳秒改变到几个小时。这可以在内部或通过应用外部栅极信号来控制。由于具有可编程延迟操作的外部触发输入的组合,检测器和其他硬件之间的同步非常容易。
荧光抑制
可修改的较低的能量阈值有助于减少荧光。当高动态范围与独特的PSF、荧光抑制和快速读出相结合时,一些新的应用,如在扩散散射(图3)中是可能的。
无闭式操作
不需要机械百叶窗的电子门;从而简化了测量设置。此外,无噪声读出还可以实现连续数据采集,这为成像和时间分辨实验的不同视角铺平了道路。
辐射宽容
Pilatus3 CMOS读数芯片包含为高能量物理开发的辐射布局技术,以避免由进入的X射线引起的任何损坏。探测器可以在高级同步rotrons下处理从长远操作中出来的剂量。
模块化
可以集成多个模块以形成具有各种几何形状的大区域检测器布置。Dectris可以帮助开发和制造应用程序和特定于客户特定的系统,例如自定义模块布置和真空检测器。
轻松操作
探测器系统可以在室温下操作。它们只需要干空气或氮气即可运行。易于设置,不需要定期维护或服务。CdTe探测器软件保证了简单和快速的集成。
重点福利
pilatus3x混合光子计数探测器提供以下好处:
- 轻松集成
- 优秀的计数稳定性
- 无溢出的20位计数器
- 出色的点传播功能
- 无噪音单光子计数
- 高量子效率,高达100kev
- 没有图像滞后或余辉
- 高达500Hz的帧率
- 在室温下易于维护
应用程序
Pilatus3 X混合光子计数检测器可用于下面列出的区域:
成像
- 小动物/临床前计算机断层扫描
- 非破坏性测试(NDT)和安全性
- x射线计算机断层摄影术
- x射线投影成像(射线照相)
- x射线相位对比成像(PCI)
x射线衍射
- 高能X射线衍射(HE-XRD)
- 非弹性x射线散射
- 时间分辨/原位实验
- 高压/高温XRD (HP-XRD / HT-XRD)
- X射线衍射断层扫描和显微镜(XRD-CT / XDM)
- x射线漫射散射
- x射线粉末衍射和对分布函数分析(XPD, PDF)