电荷共享与电荷扩散有什么区别？

X 射线在半导体传感器中沉积能量后会产生电子—空穴对。电荷云在电场作用下向收集电极漂移，并可能因扩散等过程展宽。当同一次相互作用产生的电荷被相邻像素共同收集时，就发生了电荷共享。

电荷扩散（Charge Diffusion）描述电荷云的展宽过程；电荷共享（Charge Sharing）描述多个像素共同收集一次相互作用产生的电荷。二者分别对应产生过程与收集结果。

电荷共享程度不仅与传感器厚度有关，还与像素间距、偏置电压、光子能量和相互作用位置等条件有关。因此，不能脱离这些条件，仅凭厚度判断某种探测器的电荷共享程度。

在单像素独立处理模式下，共享事件可能影响能量测量和计数结果。Medipix3 的电荷求和与分配机制用于缓解这类影响；实际表现仍取决于芯片模式、阈值设置和传感器条件。

参考资料：Subpixel resolution in CdTe Timepix3 pixel detectors；MÖNCH 成像研究；CERN Medipix3。

选型和测试时核对什么？

  • 记录传感器材料、厚度、像素间距和偏置电压。
  • 说明入射能量、阈值设置及所用读出模式。
  • 明确输出是单像素命中还是经过聚类或求和处理的数据。
  • 用接近目标实验的条件比较计数结果与能量响应，保留校准和数据处理说明。

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CCD 与混合像素光子计数探测器选型；AdvaPIX MAGIC Timepix3；WidePIX CHROMATIC Medipix3。

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