Timepix3直接探测电子相机-光子计数

Timepix/3 直接探测电子相机

混合像素探测器技术最初是为了满足欧洲核子中心-CERN 大型强子对撞机LHC 的粒子跟踪需求而开发的。 来自欧洲核子中心- CERN 和一些外部合作小组的研究人员看到了将 混合像素探测器技术转移到高能物理领域以外的应用的机会。于是Medipix1 Collaboration 诞生了。Medipix系列是由Medipix Collaborations 开发的一系列用于粒子成像和检测的像素探测器读出芯

  • 产地: 捷克
  • 型号:
  • 品牌: Advacam

  混合像素探测器技术最初是为了满足欧洲核子中心-CERN 大型强子对撞机LHC 的粒子跟踪需求而开发的。 来自欧洲核子中心- CERN 和一些外部合作小组的研究人员看到了将 混合像素探测器技术转移到高能物理领域以外的应用的机会。于是Medipix1 Collaboration 诞生了。Medipix系列是由Medipix Collaborations 开发的一系列用于粒子成像和检测的像素探测器读出芯片。Timepix系列是从 Medipix系列开发演变而来的。 其中Timepix芯片更针对于单个粒子的探测以获得时间、轨迹、能量等信息。

目前基于Timepix和Timepix3的探测器,由于其单电子灵敏、高动态范围及独特的事件驱动模式被广泛的应用于电子背散射(EBSD), 4维电子显微(4D SEM)等领域。

  捷克Advacam公司是一家涵盖传感器制造、微电子封装、混合像素探测器(Timepix,medipix)及解决方案的全产业链公司,至于为为工业和学术需求开发成像解决方案。

ADVAPIX TPX3F与 MINIPIX TPX3F系列是基于Timepix3芯片的多功能探测器,其探测器与读出采用软排线连接,整个设计非常小巧,性价比高,非常适用于电子显微镜厂家将其二次开发并集成到现有系统中,以提升系统性能。


使用MINIPIX TPX3F探测器鉴别电子、质子,Alpha粒子及μ介子

北京众星联恒科技有限公司


主要特点

  • 单电子灵敏

  • 零噪声

  • 耐辐射

  • 高动态范围

  • 无读出死事件




MINIPIX TPX3F

ADVAPIX TPX3F

芯片类型

Timepix3

像素尺寸

55 x 55 μm

分辨率

256 x 256 pixels

传感器

100µm300µm500µm硅,1mm CdTe

暗噪声

无暗噪声

接口

高速USB 2.0

超高速USB 3.0

事件驱动模式最大读出速度*

2.35 x 10^6 hits/s

40 x 10^6hits / s

帧模式速率

16fps

30fps

事件时间分辨能力

1.6ns

1.6ns


测量模式:


类型

模式

范围

描述

帧读出模式

(曝光后读出所有像素信息)

Event+iToT

10 bit + 14 bit

每次曝光输出两帧数据:


1,  Events:每个像素中的事件数量

2.  iToT:每个像素中所有事件的过阈总时间

iToT

14 bit

输出一帧:每个像素中所有事件的过阈总时间

ToA

18 bit

输出一帧:ToA+FToA3  =第一个到达像素事件的到达时间

像素/事件驱动模式

(在曝光过程中,连续读出被击中像素信息)

ToT+ToA

10 bit  + 18 bit

每个像素的每个事件可同时获得: Position, ToT, ToA and FToA

ToA

18 bit

每个像素的每个事件可同时获得: :Position, ToA and FToA.

Only  ToT

10 bit

每个像素的每个事件可同时获得: : Position and ToT


ADVAPIX TPX3F MINIPIX TPX3F像素/事件驱动模式最大独出速率测试

北京众星联恒科技有限公司


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主要应用:


l  (4D )STEM in SEM/TEM

l  µED (micro electron diffraction)

l  EBSD

l  EELS

l  Ptychography


Thermo Scientific's™ Helios™ 5 UX DualBeam采用了Advacam的探测技术

北京众星联恒科技有限公司

新一代 Thermo Scientific Helios 5 DualBeam 具有 Helios DualBeam 产品系列领先业界的高性能成像和分析性能。它经过精心设计,可满足材料科学研究人员和工程师对各种聚焦离子束扫描电子显微镜 (FIB-SEM) 的需求  - 即使是最具挑战性的样品。

Helios 5 DualBeam 重新定义了 高分辨率成像的标准:高材料对比度、快速、简单和精确的高质量样品制备(用于 S/TEM 成像和原子探针断层扫描 (APT))以及高质量的亚表面和 3D 表征。新一代 Helios 5 DualBeam 在 Helios DualBeam 系列成熟功能的基础上改进优化,旨在确保系统于手动或自动工作流程下的最佳运行状态。




参考发表文章:

Jannis, Daen, et al. "Event driven 4D STEM acquisition with a Timepix3 detector: microsecond dwell time and faster scans for high precision and low dose applications." Ultramicroscopy 233 (2022): 113423.

Foden, Alex, Alessandro Previero, and Thomas Benjamin Britton. "Advances in electron backscatter diffraction." arXiv preprint arXiv:1908.04860 (2019).

Gohl, S., and F. Němec. "A New Method for Separation of Electrons and Protons in a Space Radiation Field Developed for a Timepix3 Based Radiation Monitor."

Mingard, K. P., et al. "Practical application of direct electron detectors to EBSD mapping in 2D and 3D." Ultramicroscopy 184 (2018): 242-251.


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