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Medipix 3和Timepix 3读出芯片简介

2020-03-02 16:29:53 746

Medipix 3Timepix 3读出芯片


这两种芯片都是CERN(欧洲核子研究委员会,Conseil Europeen pour la Recherche Nucleaire)主导的国际合作组织开发的光子计数和粒子跟踪像素探测器系列读出芯片。两种芯片的侧重点不同。

Medipix 3是第3Medipix芯片,设计用于连接分段式半导体传感器。和前身Medipix2一样,它像相机一样,在电子快门打开时,采集像素被粒子击中次数的图像。但Medipix3Medipix2更进一步,可以彩色成像(大像素55μm×55μm)和无死时间操作(两帧之间没有时间间隔)。此外,Medipix 3在像素级上实现了一种新的电荷加和方案,减少了电荷扩散效应的影响并可以通过设置适当的阈值以减少传感器材料荧光的影响。

Medipix 3应用领域:自适应光学和其它可见光或近可见光应用、天体物理、计量学、教育、电子显微镜、生命科学和无损检测。

Timepix 3前身是Timepix,没有所谓的Timepix 2Timepix 3是一种通用集成电路,适合半导体和充气式探测器的读出,侧重于与时间有关的测量。Timepix 3可同时得到光子击中像素的时间、光子的能量和像素的坐标,这对粒子径迹重建非常重要。

Timepix 3应用领域:X-射线成像、粒子径迹重建、电子显微镜等

Medipix 3芯片的特点

l  像素大小:55μm×55μm 110μm×110μm

l  像素数量:256×256 128×128 pixels

l  像素阀值个数:每像素2个,5bit局部阀值调节

l  增益:高增益(HG,较低线性、较低噪声)或低增益模式(LG

l  计数器深度:可配置为2×1bit2×4bit2×12bit1×24bit

l  工作模式:连续或序列数据获取和读出

l  拼接:可三边拼接,0.8mm缝隙

l  TSVThrough Silicon Via硅通孔技术):已准备

Timepix 3读出芯片的特点

l  像素大小:55μm×55μm

l  像素数量:256×256

l  像素阀值个数:每像素1个,4bit局部阀值调节

l  两种主要测量模式:10bit TOTTime Over Threshold,过阀时间)和18bit TOATime of Arrival,到达时间)、10bit Event Counting(事件计数)和14bit TOT累加

l  支持正电荷(空穴)单调化

l  TOA时间(Time Stamp)精度可达1.56ns

l  数据驱动读出:无死时间,最大像素击中率40 Mhits/s/cm2

l  拼接:可三边拼接,1.2mm缝隙

l  TSVThrough Silicon Via硅通孔技术):已准备

MedipixTimepix读出芯片主要区别

Medipix侧重于测量能量信息,Timepix侧重于测量时间信息,Timepix3也可测量能量。

侧重点不同,芯片结构也有所不同。

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