Optimization of <= 200 um pitch CZT detectors for future high-resolution X-ray instrumentation in astrophysics
碲锌镉和碲化镉是探测E >= 5 keV的X射线能量带中X射线的首选探测器材料，具有出色的空间和光谱分辨率，无需低温冷却。由于最近在掠入射反射镜技术方面的突破，下一代硬X射线望远镜将实现5至10角秒的角分辨率-比NuSTAR硬X射线望远镜的角分辨率高出一个数量级。因此，下一代X射线望远镜将需要像素化的X射线探测器，其像素位于晶格常数<= 250 μ m的网格上。额外的探测器要求包括小于5 keV的低能量阈值和小于1 keV的能量分辨率。高角分辨率X射线飞行任务的科学驱动力包括研究和测量黑洞自旋、超大质量黑洞的宇宙演化、活动星系核反馈以及物质在非常高密度下的行为。在这篇文章中，我们报告了我们的研发研究，目标是优化小像素碲锌镉和碲化镉探测器。
2015-01-14 astro-ph.IM physics.ins-det
HCF (HREXI Calibration Facility): Mapping out sub-pixel level responses from high resolution Cadmium Zinc Telluride (CZT) imaging X-ray detectors
哈佛大学的高分辨率高能X射线成像仪（HREXI）CZT探测器开发计划旨在开发用于宽视场编码孔径3-200 keV X射线望远镜的精细像素化CZT探测器的平铺阵列。在ProtoEXIST 2（P2）探测器平面中已经实现了$\simeq$ 600 $μm$的像素大小，CZT由NuSTAR ASIC读出。这为下一代HREXI探测器中更小的300 $μm$像素铺平了道路。本文介绍了一种新的HREXI校准设备（HCF），它能够在大约一天的时间尺度上对由明亮的X射线AmpTek Mini-X管源照射的2个$\times$ 2 cm CZT探测器组成的256个$cm^2$平铺阵列进行高分辨率亚像素级（100 $μm$）2D扫描。HCF是对用于扫描这些探测器的先前设备的显著改进，先前设备花费$\simeq$ 3周来完成类似探测器平面的1D扫描。此外，HCF具有在10 - 50 keV能量范围内以100 $μm$分辨率扫描CZT探测器（$32cm \times 32cm$）的大型平铺阵列的能力，这在以前是不可能的。本文介绍了HCF的设计，构造和实现的P2探测器平面的校准。
2020-04-08 astro-ph.IM physics.ins-det
HgCdTe APD Arrays for Astronomy: Natural Guide Star Wavefront Sensing and Space Astronomy
本文介绍了我在2013/14到2017/18五个学年作为夏威夷大学天文学研究所NASA航天技术研究员进行的工作。重点是Selex雪崩光电二极管HgCdTe碲化镉红阵列（SAPHIRA）的表征和改进，这是一种320 x 256@24um间距的金属有机气相外延碲化镉汞阵列，为近红外（NIR）天文学提供了新的能力和性能。这涉及十几个阵列，与制造商密切合作，为下一代的改进提供反馈。
2018-07-02 astro-ph.IM
The Anti-Coincidence Detector Subsystem for ComPair
本文介绍了伽马射线望远镜原型ComPair的反符合探测器子系统的设计校准，及该子系统在2023年气球飞行中的排除效率等性能表现。
2024-06-21 astro-ph.IM
Prospects of measuring Gamma-ray Burst Polarisation with the Daksha mission
本文通过模拟评估 Daksha 双星任务的硬 X 射线偏振测量能力，表明其在 10^-4 erg cm^2 注量阈值下 MDP 约 30%，若伽马射线暴高度偏振，每年可测约五个暴的偏振。
2023-11-01 astro-ph.HE astro-ph.IM
In-orbit performance of AstroSat CZTI
镉锌碲化物成像仪（CZTI）是最近发射的印度天文卫星AstroSat上的五个有效载荷之一。CZTI主要设计用于同时进行硬X射线成像和天体X射线源的光谱分析。它采用编码掩模成像技术，用于测量能量范围为20 - 150 keV的光谱。这是AstroSat在发射一周后启动的第一个科学有效载荷，并在随后的一周内投入运行。在这里，我们提出了初步的结果，从性能验证阶段的观测和讨论的在轨性能的CZTI。
2016-09-02 astro-ph.HE astro-ph.IM
Characterisation of Cosmic Ray Induced Noise Events in AstroSat-CZT Imager
AstroSat卫星上的碲锌镉成像仪由像素化的碲锌镉探测器组成，对20千电子伏以上的硬X射线敏感。各个像素由其中发生的电离事件触发，并且检测器以自触发模式操作，分别记录每个事件，其中包含关于其入射时间、检测器坐标和与电离量成比例的通道的信息。探测器不仅对来自感兴趣的天体物理源的光子敏感，而且还容易受到许多其他事件的影响，如背景X射线，宇宙射线以及探测器或电子设备中的噪声。本文详细分析了宇宙射线对探测器的影响，发现宇宙射线可以触发多个在时间上紧密堆积的事件（称为“束”）。然而，更高能量的宇宙射线也可以产生延迟发射，这是以前在INTEGRAL上的PICsIT探测器上看到的特征。提出了一种基于空间聚类特性的自动检测算法。残余噪声事件检查使用的例子伽马射线暴作为目标源。
2021-04-12 astro-ph.IM
Using collimated CZTI as all sky X-ray detector based on Earth Occultation Technique
全天监测器可以通过测量天体物理源被地球掩蔽时观测计数的变化来测量天体物理源的通量。这种测量通常由全天空监测器如$\textit{CGRO}$和$\textit{Fermi}$ -GBM进行。我们证明了第一次使用准直仪器：碲锌镉探测器上的$\textit{AstroSat}$的这种技术来测量源通量的应用。通过仔细选择最佳掩星数据集，获得了蟹状星云和脉冲星以及天鹅座X-1的可靠通量测量。我们证明，CZTI可以获得这样的测量强度$\gtrsim1$螃蟹硬源。
2021-05-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
Instruments of RT-2 Experiment onboard CORONAS-PHOTON and their test and evaluation II: RT-2/CZT payload
碲锌镉（CZT）探测器是用于硬X射线成像和光谱研究的高灵敏度和高分辨率设备。以色列Orbotech Medical Solutions（OMS）制造的新系列CZT探测器模块（OMS 40 G256）用于CORONAS-PHOTON卫星上的RT-2/CZT有效载荷。CZT探测器在20 keV至150 keV的能量范围内灵敏，用于在硬X射线中成像太阳耀斑。由于这些模块基本上是为商业应用而制造的，因此我们对这些模块进行了一系列全面的测试，以便它们可以放心地用于星载系统。通过这些测试，我们为RT-2/CZT有效载荷选择了三个最好的“黄金”模块。本文介绍了CZT模块的特征以及为RT-2/CZT有效载荷选择模块所遵循的标准。RT-2/CZT有效载荷与三个CZT模块一起携带一个高空间分辨率CMOS探测器，用于瞬态X射线事件的高分辨率成像。因此，我们也讨论了CMOS探测器的特性。
2010-12-08 astro-ph.IM
HEL1OS -- A Hard X-ray Spectrometer on Board Aditya-L1
U. R. Rao Satellite Centre (URSC), Indian Space Research Organisation (ISRO), Department of Space (DOS)（印度空间研究组织（ISRO）乌·拉奥卫星中心（URSC），太空部（DOS））；Physical Research Laboratory（物理研究实验室）
HEL1OS是阿迪蒂亚-L1任务上用于监测太阳耀斑高能X射线光谱的仪器，采用复合半导体探测器实现宽能区覆盖，具备高光谱分辨率和优化的视场设计。
2025-12-14 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
The Michigan Infrared Test Thermal ELT N-band (MITTEN) Cryostat
我们介绍Michigan Infrared Test Thermal ELT N-band（MITTEN）Cryostat，这是一种用于测试红外探测器的新设备，重点是中红外（MIR）波长（8-13微米）。新一代的大幅面、深井、快速读出的MIR探测器现在正向天文界提供。作为一个例子，Teledyne成像传感器（TIS）已经引入了长波汞-镉-碲化物（MCT）阵列GeoSnap，与上一代Si：As阻挡杂质带（BIB）探测器相比，其具有高量子效率（> 65%）和改进的噪声特性。GeoSnap有望提高未来背景有限的MIR仪器的灵敏度和效率，特别是未来的超大望远镜（ELT）。我们描述了我们的新的测试设施，适合测量这些探测器的特性，如读取噪声，暗电流，线性度，增益，像素的可操作性，量子效率，和点源相对于背景场景的成像性能，以及不同对比度的多个点源。MITTEN有一个内部光源，很快就有一个附带的滤光轮和孔径板，使用Offner中继器重新成像到探测器上。低温恒温器内部的基线温度保持在< 40 K，光学工作台使用来自Cryomech的两级脉冲管低温冷却器包保持16 K的温度。尚未检测到来自低温恒温器内部的可测量的背景辐射。
2020-12-15 astro-ph.IM
Calibration of the ComPair Balloon Instrument
本文介绍AMEGO原型ComPair气球载康普顿成像与电子对望远镜的组成及2023年飞行前校准，并将角分辨率、能量分辨率和有效面积的实测结果与模拟预期比较。
2025-10-20 astro-ph.IM
The Double-Sided Silicon Strip Detector Tracker onboard the ComPair Balloon Flight
本文介绍ComPair气球仪器中双面硅条探测器跟踪器的开发、测试与校准，该仪器是AMEGO任务概念的原型，旨在通过测量光子位置和粒子径迹重建入射光子能量与方向，并报告了2023年气球飞行的初步结果。
2024-07-26 astro-ph.IM
Assessing the Suitability of H4RG Near Infrared Detectors for Precise Doppler Radial Velocity Measurements
在硅灵敏度的波长上，混合结构的碲镉汞（HgCdTe）探测器有望实现对晚型恒星极其精确的径向速度（RV）测量。市场上最先进的近红外（NIR）检测器是HAWAII系列（HxRG）NIR检测器。虽然这种器件的量子效率已被证明是大约百分之九十，这些设备的噪声特性，以及它们如何与RV测量，还有待量化。我们使用数值模拟H4RG阵列产生的各种噪声源的特征。我们使用我们的端到端光谱仪模拟器结合HxRG噪声发生器展示了最近的结果，HxRG噪声发生器模拟了读取噪声的影响，由白噪声，相关和不相关的粉红噪声，交替列噪声和图片帧噪声参数化。还考虑了非线性像素响应、暗电流、余辉和像素间电容（IPC）对RV精度的影响。我们的研究结果具有RV误差预算和仪器噪声地板，可以实现与近红外多普勒光谱仪，利用这种检测器的影响。
2019-08-29 astro-ph.EP astro-ph.IM
Development of the detector simulation framework for the Wideband Hybrid X-ray Imager onboard FORCE
FORCE是一项日美天基天文学飞行任务，用于能量范围为1- 80千电子伏的X射线成像光谱学。作为主要焦平面探测器的宽带混合X射线成像仪（WHXI）将使用由硅和碲化镉（CdTe）组成的混合半导体成像仪堆栈。硅成像器将是某种类型的绝缘体上硅（SOI）像素传感器，命名为X射线像素（XRPIX）系列。由于传感器具有小的像素尺寸（30- 36 $μ$ m）和厚的敏感区域（300- 500 $μ$ m），因此了解检测器响应不是微不足道的，并且对于优化照相机设计和评估科学能力是重要的。我们已经开发了一个框架来模拟观测天体源与半导体传感器。我们的模拟框架进行了测试和验证，通过比较我们的模拟结果，实验室测量使用XRPIX 6 H传感器。模拟器很好地再现了测量结果与合理的物理参数的传感器，包括一个电场结构，库仑排斥效应的载流子扩散，和安排的退化区。该框架也适用于未来的XRPIX更新，包括将成为WHXI一部分的XRPIX更新，以及各种类型的半导体传感器。
2020-07-15 astro-ph.IM
MeVCube: a CubeSat for MeV astronomy
尽管在过去的几十年里，X射线和伽马射线天文台都取得了令人印象深刻的进展，但对$\sim 200\,\mathrm{keV}$和$\sim 50\,\mathrm{MeV}$之间的能量范围的探索仍然很少。CGRO（1991-2000）上的COMPTEL是最后一个以相对中等的灵敏度完成MeV天空完整调查的望远镜。为了填补观测方面的这一空白，已提议在未来进行AMEGO这样的飞行任务;然而，研制和发射的时间尺度约为10年。在较短的时间尺度上，一种不同的方法可能是有利可图的：兆电子伏的观测可以由一个康普顿望远镜在立方体卫星上进行。MeVCube是DESY目前正在研究的6 U CubeSat概念，它可以覆盖数百keV到几MeV之间的能量范围，灵敏度与COMPTEL和INTEGRAL等任务相当。康普顿相机基于像素化碲锌镉（CdZnTe）半导体探测器，加上低功耗读出电子器件（ASIC，VATA 450.3），确保高检测效率和出色的能量分辨率。在这项工作中，我将显示定制设计的CdZnTe探测器的性能测量和推断的预期望远镜性能的基础上，这些测量以及模拟。
2021-08-06 astro-ph.HE astro-ph.IM
A Combined Compton and Coded-aperture Telescope for Medium-energy Gamma-ray Astrophysics
未来的中能伽马射线天体物理学任务将使许多科学进步成为可能，例如，对银河系中心过量正电子发射的可能解释，对Ia型超新星的核合成和爆炸机制的更好理解，以及对黑洞和中子星等致密物体中起作用的物理力的研究。此外，在这种能量状态下的进一步观测将大大扩展低质量暗物质的搜索参数空间。为了实现这些目标，需要具有良好能量分辨率、良好角分辨率和高灵敏度的仪器。在本文中，我们提出了一个康普顿望远镜的设计和模拟组成的100厘米碲锌镉（CdZnTe）探测器作为吸收器后面的硅跟踪器，加上一个被动的编码掩模。设计的目标是创建一个非常敏感的仪器，能够高角分辨率。模拟的望远镜显示出可实现的能量分辨率为1.68 $\%$ FWHM在511 keV和1.11 $\%$在1809 keV，轴上角分辨率在康普顿模式的2.63 $^{\circ}$ FWHM在511 keV和1.30 $^{\circ}$ FWHM在1809 keV，并能够解决源，至少0.2 $^{\circ}$在较低的能量与使用的编码掩模。在康普顿成像模式下对仪器进行的初步评估得出，在511 keV下，有效面积为183 cm $^{2}$，在2年的观测时间内，对于加宽的511 keV源，预期全天灵敏度为3.6 x 10 $^{-6}$光子cm $^{-2}$ s $^{-1}$。此外，已经证明了将编码掩模与康普顿成像仪相结合以改善正电子检测的点源定位。
2018-01-31 astro-ph.IM
Soft Gamma-ray Detector for the ASTRO-H Mission
ASTRO-H是日本宇宙航空研究开发机构的下一代X射线卫星，打算携带具有广泛能量覆盖范围和精密能量分辨率的仪器。软伽马射线探测器是ASTRO-H仪器之一，其特点是本底水平的宽能量带（40-600千电子伏），比轨道上现有仪器好10倍。SGD是ASTRO-H硬X射线成像仪的补充，覆盖5-80 keV的能量范围。SGD通过将康普顿相机方案与窄视场主动屏蔽相结合来实现低背景，其中康普顿运动学用于拒绝背景。SGD中的康普顿照相机是由硅和碲化镉（CdTe）传感器组成的混合半导体探测器系统。半导体传感器提供了良好的能量分辨率，并且由于对康普顿运动学的更好约束，它导致了良好的背景抑制能力。康普顿运动学的利用也使得SGD对伽马射线偏振敏感，为研究伽马射线发射过程的性质开辟了一个新的窗口。ASAS-H飞行任务已得到ISAS/JAXA的批准，进入详细设计阶段，预计于2014年发射。在本文中，我们提出了科学的驱动程序和概念的SGD仪器，然后详细描述了仪器和预期的性能。
2010-10-24 astro-ph.IM
Design of the telescope truss and gondola for the balloon-borne X-ray polarimeter X-Calibur
近年来，X射线偏振测量法受到越来越多的关注。探测器技术和聚焦X射线光学器件的改进现在使灵敏的天体物理学X射线偏振测量成为可能。这些测量将为黑洞吸积过程、中子星和磁星的X射线发射以及活动星系核喷流的结构提供新的见解。X-Calibur是一种球载硬X射线散射偏振仪。焦距为8 m的X射线镜将X射线聚焦到探测器上，探测器由塑料散射元件组成，周围是吸收和记录散射X射线的碲锌镉探测器。由于X射线优先地垂直于其偏振方向散射，因此X射线束的偏振性质可以从散射X射线的方位角分布推断。要求X射线焦斑与探测器的中心紧密对准，以减少系统不确定性并保持高光子探测效率。这对望远镜结构的机械和热稳定性提出了严格的要求。在同温层气球上飞行期间，X-Calibur利用Wallops弧秒指针（WASP）将望远镜指向天体物理源。在本文中，我们描述了望远镜结构的设计，建造和测试，以及它在25小时的飞行中的性能。新墨西哥州萨姆纳碳纤维-铝复合材料结构符合X-Calibur的要求，其设计可以很容易地适用于其他类型的实验，如X射线成像或光谱望远镜。
2017-01-17 astro-ph.IM
Development of the ComPair gamma-ray telescope prototype
人们对这门科学的兴趣越来越大，这门科学是由MeV范围内的观测所独有的，特别是在多信使天体物理学方面。康普顿对（Compton Pair）望远镜是AMEGO探测器级概念的原型，由四个子系统组成，共同探测和表征MeV范围内的伽马射线。双面条带硅跟踪器可以精确测量第一次康普顿散射相互作用并跟踪对转换产物。一种新型的碲锌镉（CZT）探测器具有良好的位置和能量分辨率的跟踪器下检测康普顿散射的光子。一个厚的碘化铯量热计包含了高能康普顿事件和对事件。该仪器被一个塑料反符合（ACD）探测器包围，以否决宇宙射线背景。在这项工作中，我们将给出一个概述的科学动机和描述的原型开发和性能。
2022-10-06 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Development of a Silicon Tracker for the All-sky Medium Energy Gamma-ray Observatory Prototype
从几百千电子伏到$\sim$一百兆电子伏的伽马射线天空，由于在这个区域探测伽马射线的挑战性，在很大程度上还没有被探索。在较低的能量，康普顿散射是占主导地位的相互作用过程，而在较高的能量对生产占主导地位，在几兆电子伏的交叉。因此，一个仪器设计工作在这个能量范围内，必须优化康普顿和对生产事件。AMEGO是全天空中能伽马射线观测站，是考虑用于2020年十年期调查的探测级飞行任务，其设计工作能量范围为$\sim$ 200 keV至$>$ 10 GeV，灵敏度提高了一个数量级以上，与以前的仪器相比具有更高的角度和能量分辨率。AMEGO由四个主要的子系统组成：一个用于拒绝宇宙射线事件的塑料反符合探测器，一个用于跟踪成对产生产物以及跟踪和测量康普顿散射电子能量的硅跟踪器，一个用于测量康普顿散射光子能量和位置的碲化镉锌量热计，以及一个用于测量高能成对产生产物能量的CsI量热计。一种名为ComPair的原型仪器正在美国宇航局戈达德太空飞行中心和美国海军研究实验室开发。在本文中，我们提供了有关硅跟踪器子系统开发的详细信息。
2019-02-25 astro-ph.IM physics.ins-det
Pulsars in AstroSat-CZTI: Detection in sub-MeV bands and Estimation of Spectral Index from Hardness Ratios
AstroSat星载碲锌镉成像仪（CZTI）是一个能量在$\sim$ 100 keV以上的开放式探测器，是研究$γ$射线天体硬X射线特性的一个很有前途的工具。如我们之前所报道的，已经开发了一种自定义算法来从档案数据的长时间集成（$\sim$年）中检测出病毒。在这里，我们扩展了这种方法，在分析中包括一个额外的$\sim$ 20%的CZTI像素，由于其较低的增益值被忽略。最近的努力已经提供了更好和更安全的校准这些像素，证明他们的更高的阈值和扩展的能量范围高达$\sim$ 1兆电子伏。在这里，我们使用由这些像素提供的额外信息，使得能够在更大的能量范围内构建脉冲轮廓。我们比较了蟹状星云脉冲星在不同子波段的光谱，结果表明，这种行为与扩展的能量覆盖范围是一致的。由于计数率有限，在这个完整的频带上的详细光谱仍然很困难，我们构建硬度比，连同AstroSat质量模型模拟，能够约束辐射光谱的幂律指数。我们提出了我们的结果的相位分辨光谱PSR J 0534 +2200和PSR J1513-5908的总脉冲发射。恢复的光子指数被发现是准确的$\sim 20$ %。
2022-07-27 astro-ph.HE astro-ph.IM
MIRAC-5: A ground-based mid-IR instrumentwith the potential to detect ammonia in gas giants
我们介绍了中红外阵列相机（MIRAC-5）仪器的第五个化身，该仪器将使用新的GeoSnap（3 - 13微米）探测器。自适应光学（AO）系统和探测器的进步使得地基中红外系统能够具有高空间分辨率和深对比度。作为与AO串联使用的仅有的3 - 13微米相机之一，MIRAC-5将与詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）互补，并能够表征气体巨系外行星和成像形成原行星（有助于表征其环行磁盘）。我们描述了MIRAC-5 GeoSnap探测器的主要特征，这是Teledyne成像传感器（TIS）生产的长波汞镉碲化物（MCT）阵列，包括其高量子效率（> 65%），大井深和低噪声。我们总结了MIRAC-5的重要功能，包括在8小时的观测时间内获得几个气体巨星的第一个连续中红外测量和第一个10.2-10.8微米NH3探测的前景温暖的同伴GJ 504 b（Teff ~550 K）的大气。最后，我们描述了MIRAC-5的未来升级计划，如增加日冕仪。MIRAC-5将于2022年底在MMT上使用新的MAPS AO系统进行调试，并计划在未来使用MagAO系统转移到麦哲伦。
2022-06-25 astro-ph.EP astro-ph.IM
Fine-pitch CdTe detector for hard X-ray imaging and spectroscopy of the Sun with the FOXSI rocket experiment
我们已经开发了一个细间距硬X射线（HXR）探测器使用碲化镉（CdTe）半导体成像和光谱的聚焦光学太阳X射线成像仪（FOXSI）的第二次发射。FOXSI是一个火箭实验，使用HXR聚焦光学新技术从4-15 keV进行高灵敏度HXR观测。焦平面检测器需要< 100 μ m的位置分辨率（以利用光学器件的角分辨率）和约1 keV的能量分辨率（FWHM），用于低至4keV的光谱学，具有适度冷却（> -30 ℃）。双面硅条探测器用于2012年FOXSI的首次飞行，以满足这些标准。为了提高探测器的效率（硅探测器在15 keV下为66）和第二次发射的75 μ m的位置分辨率，我们制造了双面CdTe条带探测器，其位置分辨率为60 μ m，在FOXSI能量范围内效率几乎为100%。灵敏区域为7.67 mm x 7.67 mm，对应于791“x 791”的视场。在实验室标定中，实现了约1 keV（FWHM）的能量分辨率和4 keV的低能量阈值。FOXSI的第二次发射于2014年12月11日进行，并成功获得了来自太阳的图像。因此，我们成功地证明了探测器的概念和这种技术对未来太阳HXR观测的有用性。
2016-06-13 astro-ph.IM astro-ph.SR
Development of a Compton Imager Setup
本文研制了一套基于CZT探测器的康普顿成像装置，通过并发读出和改进时间分辨率，成功重建了放射源位置，验证了硬X射线康普顿成像技术的可行性。
2025-09-12 astro-ph.IM
Sub-electron noise infrared camera development using Leonardo large format 2Kx2K SWIR LmAPD array
自从III-V或II-VI窄带隙半导体在互补金属氧化物半导体（CMOS）读出集成电路（ROIC）上混合以来，红外成像没有重大突破。第三代线性模式雪崩光电二极管阵列（LmAPD）的发展，使用碲镉汞（MCT）导致了显着的提高短波红外（SWIR）成像的灵敏度。第一个专用的LmAPD设备，称为SAPHIRA（320 x256/24微米），由Leonardo UK Ltd专门为SWIR天文应用设计。在过去的十年中，有一个显着的发展努力，使更大的LmAPD阵列的低背景天文学。用于超低噪声/通量SWIR成像的较大LmAPD格式，目前正在莱昂纳多开发中，包括由ESO，MPE和NRC Herzberg资助的512 x 512 LmAPD阵列，由NASA资助的1 k x 1 k阵列和由ESA资助的2K x 2K设备，用于一般科学成像应用。2048 x2048像素ROIC具有15微米的间距，4/8/16输出和10 Hz的最大帧速率。ROIC表征计划于2022年第三季度进行，而第一批阵列将于2022年底制造。杂交阵列将在2022年底进行表征。目前，First Light Imaging将基于C-RED One相机的独特经验，开始开发集成该2Kx 2K LmAPD阵列的自主相机，C-RED One相机是唯一集成SAPHIRA SWIR LmAPD阵列的商用相机。该探测器将嵌入紧凑型高真空低温恒温器中，在50…
2022-07-31 astro-ph.IM physics.ins-det
The Compton-Pair telescope: A prototype for a next-generation MeV $γ$-ray observatory
本研究介绍了ComPair康普顿对望远镜原型，它含4个探测器子系统，可通过康普顿散射和对产生探测光子、 veto宇宙线，为未来中能γ射线空间任务奠基，将支撑Astro2020十年巡天相关科学问题研究，目前正推进气球飞行测试。
2023-08-26 astro-ph.IM hep-ex hep-ph
The High Resolution X-Ray Imaging Detector Planes for the MIRAX Mission
MIRAX X射线观测台是巴西领导的第一个天体物理学空间飞行任务，其目的是对银河系X射线瞬变源进行前所未有的宽场、宽带硬X射线（5-200千电子伏）调查。在目前的配置中，MIRAX将携带一套四个编码掩模望远镜，具有高空间分辨率碲锌镉（CZT）探测器平面，每个探测器平面由64个紧密平铺的CZT像素化探测器阵列组成。总的来说，这四台望远镜的总探测面积将达到959平方厘米，具有大视场（60 x60度半高宽），在这一能量范围内具有高角分辨率（6弧分）和非常好的光谱分辨率（在60 keV时约为2 keV）。作为ProtoEXIST计划的一部分，哈佛-史密森天体物理中心（CfA）已经开发、测试和飞行了MIRAX望远镜之一的平流层气球原型。在本文中，我们展示了验证和校准测试与个人CZT探测器的ProtoEXIST第二代实验（P2）的结果。P2探测器平面的64个探测器单元中的每一个都由加州理工学院为NuSTAR望远镜开发的ASIC组成，与像素尺寸为0.6 mm的CZT晶体杂交。每个探测器的性能进行了评估，在实验室中使用放射源。标定结果表明，P2探测器在60 keV和122 keV时的平均能量分辨率分别为~2.1 keV和~2.3 keV。P2还成功地在气球飞行的近空间环境中进行了测试，证明了探测器单元可以集成到空间任务望远镜上，并满足MIRAX任务的所有要求。
2013-08-14 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
The Si/CdTe semiconductor Compton camera of the ASTRO-H Soft Gamma-ray Detector (SGD)
软伽马射线探测器是ASTRO-H号上的仪器有效载荷之一，它将在本底水平上覆盖宽能量带（60- 600千电子伏），比目前在轨的仪器好10倍。SGD通过将康普顿相机方案与窄视场主动屏蔽相结合来实现低背景。SGD中的康普顿照相机是由硅和碲化镉（CdTe）传感器组成的混合半导体探测器系统。SGD康普顿照相机的设计已经完成，最后的原型与飞行模型具有相同的配置，已被制造用于性能评估。Compton相机的总体尺寸为12 cm x 12 cm x 12 cm，由32层Si像素传感器和8层CdTe像素传感器组成，由2层CdTe像素传感器包围。康普顿照相机对100 keV和511 keV γ射线的探测效率分别达到约15%和3%。硅和碲化镉传感器的像素间距为3.2 mm，来自所有13312个像素的信号由为SGD开发的208个ASIC处理。半导体传感器和低噪声ASIC提供了良好的能量分辨率，并且使用原型Si和CdTe像素传感器获得的能量分辨率分别为1.0- 2.0 keV（FWHM）（60 keV）和1.6- 2.5 keV（FWHM）（122 keV）。由于对康普顿运动学的更好的约束，这导致良好的背景抑制能力。最终原型实现的康普顿相机能量分辨率分别为6.3 keV（FWHM）在356 keV和10.5 keV（FWHM）在662 keV，这满足SGD康普顿相机的仪器要求（优于2%）。此外，低本征背景已被…
2015-09-02 astro-ph.IM physics.ins-det
