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感应读出方式紫外光子计数成像技术的研究

赵菲菲 赵宝升 刘永安 胡慧君 曹希斌

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感应读出方式紫外光子计数成像技术的研究

赵菲菲, 赵宝升, 刘永安, 胡慧君, 曹希斌

Study of ultraviolet photon counting imaging technology based on induction readout

Zhao Fei-Fei, Zhao Bao-Sheng, Liu Yong-An, Hu Hui-Jun, Cao Xi-Bin
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  • 搭建了感应读出方式紫外光子计数成像系统,详细介绍了该系统的组成、工作原理和分辨率性能测试.紫外光经过减光和滤光后入射微通道板,产生的光电子在微通道板内倍增后形成电子云,由呈高阻特性的半导体Ge薄膜收集后,通过电荷耦合感应到Ge膜衬底背面的位敏阳极.阳极输出的信号经过电荷灵敏前置放大器、整形放大器后由计算机进行数据采集和处理,最后得到不同位置的光子计数图像.通过分辨率板,测得了该系统分辨率为150 μm,并通过对比试验和分布式RC网络理论模型分析了Ge膜电阻及其衬底厚度对系统性能的影响.该系统在生物超微
    An ultraviolet photon counting imaging system based on charge induction readout was built and its structure, working principle and spatial resolution are reported. The single photon stream can be obtained via atmospheric dispersion, some weakeners, and narrow-band optical filters. A photo-electron produced in microchannel plate is multiplied, forming a charge cloud, which is collected on the Ge film and then detected through capacitive coupling by a PSA located a few millimeters behind the Ge film. The signal data from the anode is acquired and processed with software after being transformed, filtered and shaped by a charge-sensitive preamplifier and a main amplifier in sequence. Finally, a 30-minute counting image is obtained. The resolution of this system can reach 150 micrometers as tested with the resolution board, and the influence of Ge film resistivity and its substrate thickness on the performance of this system is also analyzed. The system is beneficial in good imaging properties and time resolution to bioluminescence, astronomy and nuclear radiant detection.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10878005)资助的课题.
    [1]

    Li W, Zhao B S, Zhao F F, Cao X B 2009 Acta Phot. Sin. 38 1353 (in Chinese) [李 伟、赵宝升、赵菲菲、曹希斌 2009 光子学报 38 1353]

    [2]

    Lapington J S 2004 Nucl. Instr. and Meth. A 525 361

    [3]

    Jagutzki O, Barnstedt J, Spillmann U, Spielberger L, Mergel V, Ullmann-Pfleger K, Grewing M, Schmidt-Bcking H 1999 Proc.SPIE 3764 61

    [4]

    Zhang X H, Zhao B S, Miao Z H, Zhu X P, Liu Y A, Zou W 2008 Acta Phys. Sin. 57 4238 (in Chinese) [张兴华、赵宝升、缪震华、朱香平、刘永安、邹 玮 2008 物理学报 57 4238]

    [5]

    Miao Z H, Zhao B S, Zhang X H, Liu Y A 2008 Chin. Phys. Lett. 25 2698

    [6]

    Lapington J S 2003 Nucl. Instr. and Meth. A 513 132

    [7]

    Maia J M, Mrmann D, Breskin A, Chechik R, Veloso J F C A, dos Santos J M F 2007 Nucl. Instr. and Meth. A 580 373

    [8]

    Lapington J S, Chakrabarti S, Cook T, Gsell J C, Gsell V T 2003 Nucl. Instr. and Meth. A 513 159

    [9]

    Chen J, Li Y, Wu G, Zeng H 2007 Acta Phys. Sin. 56 5243 (in Chinese) [陈 杰、黎 遥、吴 光、曾和平 2007 物理学报 56 5243]

    [10]

    Sun Y W, Qu J L, Zhao L L, Xu G X, Ding Z H, Niu H B 2008 Acta Phys. Sin. 57 772 (in Chinese) [孙怡雯、屈军乐、赵羚伶、许改霞、丁志华、牛憨笨 2008 物理学报 57 772]

    [11]

    Céolin D, Chaplier G, Lemonnier M, Garcia G A, Miron C, Nahon L 2005 Rev. Sci. Instrum. 76 043302

    [12]

    Vallerga J V, Kaplan G C, Siegmund O H W, Lampton M, Malina R F 1989 IEEE Trans. Nucl. Sci. 36 881

    [13]

    Zhang X H, Zhao B S, Zhao F F, Liu Y A, Miao Z H, Zhu X P, Yan Q R 2009 Rev. Sci. Instrum. 80 033101

    [14]

    Zhao F F, Zhao B S, Zhang X H, Li W, Zou W, Sai X F, Wei Y L 2009 Acta Opt. Sin. 29 3236 (in Chinese) [赵菲菲、赵宝升、张兴华、李 伟、邹 玮、赛小锋、韦永林 2009 光学学报 29 3236]

  • [1]

    Li W, Zhao B S, Zhao F F, Cao X B 2009 Acta Phot. Sin. 38 1353 (in Chinese) [李 伟、赵宝升、赵菲菲、曹希斌 2009 光子学报 38 1353]

    [2]

    Lapington J S 2004 Nucl. Instr. and Meth. A 525 361

    [3]

    Jagutzki O, Barnstedt J, Spillmann U, Spielberger L, Mergel V, Ullmann-Pfleger K, Grewing M, Schmidt-Bcking H 1999 Proc.SPIE 3764 61

    [4]

    Zhang X H, Zhao B S, Miao Z H, Zhu X P, Liu Y A, Zou W 2008 Acta Phys. Sin. 57 4238 (in Chinese) [张兴华、赵宝升、缪震华、朱香平、刘永安、邹 玮 2008 物理学报 57 4238]

    [5]

    Miao Z H, Zhao B S, Zhang X H, Liu Y A 2008 Chin. Phys. Lett. 25 2698

    [6]

    Lapington J S 2003 Nucl. Instr. and Meth. A 513 132

    [7]

    Maia J M, Mrmann D, Breskin A, Chechik R, Veloso J F C A, dos Santos J M F 2007 Nucl. Instr. and Meth. A 580 373

    [8]

    Lapington J S, Chakrabarti S, Cook T, Gsell J C, Gsell V T 2003 Nucl. Instr. and Meth. A 513 159

    [9]

    Chen J, Li Y, Wu G, Zeng H 2007 Acta Phys. Sin. 56 5243 (in Chinese) [陈 杰、黎 遥、吴 光、曾和平 2007 物理学报 56 5243]

    [10]

    Sun Y W, Qu J L, Zhao L L, Xu G X, Ding Z H, Niu H B 2008 Acta Phys. Sin. 57 772 (in Chinese) [孙怡雯、屈军乐、赵羚伶、许改霞、丁志华、牛憨笨 2008 物理学报 57 772]

    [11]

    Céolin D, Chaplier G, Lemonnier M, Garcia G A, Miron C, Nahon L 2005 Rev. Sci. Instrum. 76 043302

    [12]

    Vallerga J V, Kaplan G C, Siegmund O H W, Lampton M, Malina R F 1989 IEEE Trans. Nucl. Sci. 36 881

    [13]

    Zhang X H, Zhao B S, Zhao F F, Liu Y A, Miao Z H, Zhu X P, Yan Q R 2009 Rev. Sci. Instrum. 80 033101

    [14]

    Zhao F F, Zhao B S, Zhang X H, Li W, Zou W, Sai X F, Wei Y L 2009 Acta Opt. Sin. 29 3236 (in Chinese) [赵菲菲、赵宝升、张兴华、李 伟、邹 玮、赛小锋、韦永林 2009 光学学报 29 3236]

  • [1] 沈姗姗, 顾国华, 陈钱, 何睿清, 曹青青. 时空域联合编码扩频单光子计数成像方法. 物理学报, 2023, 72(2): 024202. doi: 10.7498/aps.72.20221438
    [2] 朱文华, 汪书潮, 王凯迪, 陈松懋, 马彩文, 苏秀琴. 光子计数成像系统的自适应累积时间扫描方法. 物理学报, 2022, 71(15): 158702. doi: 10.7498/aps.71.20220173
    [3] 李明飞, 杨然, 霍娟, 赵连洁, 杨文良, 王俊, 张安宁. 基于光子计数的合作目标量子成像. 物理学报, 2015, 64(22): 224208. doi: 10.7498/aps.64.224208
    [4] 邢妍, 陈波, 王海峰, 张宏吉, 何玲平, 金方圆. Vernier型光子计数探测器阳极电容仿真与试验研究. 物理学报, 2015, 64(8): 080702. doi: 10.7498/aps.64.080702
    [5] 张岩, 刘一谋, 韩明, 王刚成, 崔淬砺, 郑泰玉. 二维电磁感应光子带隙的动态生成与调控. 物理学报, 2014, 63(22): 224203. doi: 10.7498/aps.63.224203
    [6] 于淼, 张 岩, 房博, 高俊艳, 高金伟, 吴金辉. 电磁感应双光子带隙的产生和控制. 物理学报, 2012, 61(13): 134204. doi: 10.7498/aps.61.134204
    [7] 李万莉, 刘冬霞, 郄秀书, 傅慎明, 段树, 陈羿辰. 基于RAMS V6.0的非感应起电机制评估和雷暴初期电荷结构模拟. 物理学报, 2012, 61(5): 059202. doi: 10.7498/aps.61.059202
    [8] 曾伦武, 宋润霞. 点电荷在拓扑绝缘体和导体中感应磁单极. 物理学报, 2012, 61(11): 117302. doi: 10.7498/aps.61.117302
    [9] 刘永安, 鄢秋荣, 盛立志, 赵菲菲, 胡慧君, 赵宝升. 电荷云尺寸对紫外光子计数成像探测器性能的影响. 物理学报, 2011, 60(4): 048501. doi: 10.7498/aps.60.048501
    [10] 鄢秋荣, 赵宝升, 杨颢, 刘永安, 朱香平, 李梅. 一维游标位敏阳极光子计数探测器. 物理学报, 2010, 59(9): 6164-6171. doi: 10.7498/aps.59.6164
    [11] 赵菲菲, 刘永安, 胡慧君, 赵宝升. 采用Si薄膜的光子计数成像系统性能的研究. 物理学报, 2010, 59(10): 7096-7104. doi: 10.7498/aps.59.7096
    [12] 赵敏, 安振连, 姚俊兰, 解晨, 夏钟福. 孔洞聚丙烯驻极体膜中空间电荷与孔洞击穿电荷的俘获特性. 物理学报, 2009, 58(1): 482-487. doi: 10.7498/aps.58.482
    [13] 庄 飞, 沈建其, 叶 军. 调控电磁感应透明气体折射率实现可控光子带隙结构. 物理学报, 2007, 56(1): 541-545. doi: 10.7498/aps.56.541
    [14] 王 森, 俞国军, 巩金龙, 李勤涛, 朱德彰, 朱志远. 低能氩离子束对多孔铝阳极氧化膜表面的刻蚀效应研究. 物理学报, 2006, 55(3): 1517-1522. doi: 10.7498/aps.55.1517
    [15] 李铁, 李玉芝, 牟陟, 陈林, 张裕恒. 退火Ge/Fe多层膜的固相反应与磁性. 物理学报, 1996, 45(2): 239-243. doi: 10.7498/aps.45.239
    [16] 李玉芝, 许存义, 周贵恩, 刘宏宝, 张裕恒. 退火a-Ge/Pb叠层膜的扩散机制与电阻率的反常行为. 物理学报, 1993, 42(5): 832-839. doi: 10.7498/aps.42.832
    [17] 侯建国, 毕岭松, 吴自勤. a-Ge/Au双层膜分形过程的计算机模拟. 物理学报, 1990, 39(8): 1-6. doi: 10.7498/aps.39.1-2
    [18] 侯建国, 吴自勒. a-Ge/Au双层膜退火后分形区的形成. 物理学报, 1988, 37(10): 1735-1740. doi: 10.7498/aps.37.1735
    [19] 刘宏宝, 王冀洪, 王昌燧, 薛白, 张裕恒. 退火对非晶Ge/晶态Ag迭层膜性质的影响. 物理学报, 1987, 36(7): 924-929. doi: 10.7498/aps.36.924
    [20] 张人佶, 褚圣麟, 吴自勤. Ge/Au,Ge/Ag双层膜和Ge-Au,Ge-Ag合金膜中非晶Ge的晶化. 物理学报, 1986, 35(3): 365-374. doi: 10.7498/aps.35.365
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-11-23
  • 修回日期:  2009-12-06
  • 刊出日期:  2010-09-15

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