硅漂移探测器时间分辨优化仿真研究

作     者：虞年 徐玉朋 蔡严克 祝宇轩 赵晓帆 陈灿 YU Nian;XU Yupeng;CAI Yanke;ZHU Yuxuan;ZHAO Xiaofan;CHEN Can

作者机构：中国科学院高能物理研究所北京100049 中国科学院大学北京100049 吉林大学物理学院长春130012 

出 版 物：《核技术》 (Nuclear Techniques)

年 卷 期：2021年第44卷第4期

页      面：63-69页

核心收录：

学科分类：082704[工学-辐射防护及环境保护] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0827[工学-核科学与技术] 0703[理学-化学] 1009[医学-特种医学] 0702[理学-物理学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：中国科学院空间科学战略性先导科技专项(No.XDA15020501)资助。 

主　　题：硅漂移探测器 时间分辨 漂移时间 梯形成形 三角成形 脉冲幅度比 

摘      要：硅漂移探测器(Silicon Drift Detector,SDD)中电荷包的漂移时间(μs·cm^(−1))与粒子入射位置到读出电极距离有关,而且通常不能直接测量,其不确定性是影响探测器时间分辨的主要原因。漂移时间和电荷灵敏放大器(Charge Sensitive Amplifier,CSA)输出信号上升时间之间有明显的对应关系,利用三角成形和梯形成形信号的脉冲幅度比可测量上升时间,从而得到漂移时间。对脉冲幅度比测量网络进行了建模仿真,研究了脉冲幅度比与CSA输出信号间的关系,以及SDD和CSA电子学噪声对脉冲幅度比的影响。结果显示:脉冲幅度比只与上升时间有关,可通过幅度比测量漂移时间。通过优化成形网络的成形参数可以控制电子学噪声的影响,使修正后的到达时间测量精度提高一个数量级左右。