Investigation of the Kyoto's X-ray Astronomical SOIPIXs with Double-SOI Wafer for Reduction of Cross-talks
我们一直在为未来的X射线天文卫星研制X射线SOIPIX，即“XRPIX”。XRPIX配备了“事件驱动读出”功能，这允许我们只读出信号命中像素，并实现了高时间分辨率（$\sim10μ{\rm s}$）。当前版本的XRPIX存在的问题是，事件驱动读出模式中的读出噪声高于帧读出模式中的读出噪声，在帧读出模式中，所有像素被串行读出。先前的研究已经阐明，该问题是由传感器层中的掩埋P阱（BPW）和电路层中的像素内电路之间的串扰引起的。因此，我们开发了具有双SOI晶片（DSOI）的新XRPIX，其具有额外的硅层（中间硅），其用作BPW和像素内电路之间的电屏蔽。在调整施加到中间硅的电压之后，我们通过观察像素电路的模拟波形来确认串扰的减少。我们还成功地用XRPIX检测了$^{241}$ Am X射线。
2015-08-21 physics.ins-det
Characteristics of Non-Irradiated and Irradiated Double SOI Integration Type Sensor
我们正在开发基于0.2 $μ$ m全耗尽绝缘体上硅（SOI）技术的单片像素传感器，用于HEP实验应用。总电离剂量（TID）效应是高能物理实验在硬辐射环境中应用的主要问题。为了补偿TID损伤，我们引入了一种双SOI结构，它具有一个中间硅层（SOI 2层）。研究了集成型双SOI传感器的$\mathrm{^{60}Co}~γ$引起的TID损伤的恢复及其它特性。当我们对SOI 2层施加负电压时，经100 kGy辐照的双SOI传感器显示出与未辐照传感器类似的对IR激光的响应。我们的结论是，双SOI传感器是辐射硬，足以用于在恶劣的辐射环境，如贝尔II或ILC的HEP实验。
2015-07-20 physics.ins-det
Monolithic Pixel Sensors in Deep-Submicron SOI Technology with Analog and Digital Pixels
本文介绍了一个原型单片像素传感器的设计和测试结果，在深亚微米全耗尽绝缘体上硅（SOI）CMOS工艺制造。在SOI技术中，集成电子器件的薄层通过掩埋氧化物与（高电阻率）硅衬底绝缘。蚀刻穿过氧化物的通孔允许从电子层接触衬底，使得可以创建像素注入并且可以施加反向偏置。原型芯片采用OKI 0.15微米SOI工艺制造，具有10微米间距的模拟和数字像素。红外激光和1.35 GeV的电子和电离和非电离剂量的影响的第一次评估进行的测试结果进行了讨论。
2008-11-27 physics.ins-det
Pixelated Geiger-Mode Avalanche Photo-Diode Characterization through Dark Current Measurement
像素化盖革模式雪崩光电二极管（PPD），通常被称为硅光电倍增器（SiPM），正在成为各种探测器中传统光电倍增管（PMT）的优秀替代品，特别是那些用于亚原子物理实验的探测器，其需要大量的测试和操作程序以实现所有器件的均匀响应。在本文中，我们表明两个PPD品牌，滨松MPPC和SensL SPM，暗噪声率，击穿电压和相关雪崩率可以推断出从暗电流作为工作电压的函数的唯一措施，从而大大简化了表征过程。我们引入了一个定制的电子系统，允许同时测量许多设备，从而允许以低成本快速测试和监测许多设备。最后，我们表明，Hamamastu多像素光子计数器（MPPC）的暗电流是相当独立的温度在恒定的工作电压，因此电流测量不能用来探测温度的变化。另一方面，MPPC电流可用于在DC模式下监控光源条件，而无需很强的温度稳定性，只要集成光源亮度与暗噪声率相当即可。
2013-12-02 physics.ins-det
DAQ Development for Silicon-On-Insulator Pixel detectors
我们正在使用绝缘体上硅（SOI）技术开发硅像素探测器的DAQ。该数据采集卡由SEABAS（Soi Evaluation BoArd with Sitcp）数据采集卡上的固件和PC机上的软件组成。我们一直致力于开发固件/软件。现在，我们完成了加快读出（~ 90 Hz），并添加了帧速率控制功能。这是我们的高速数据采集系统的开发工作的报告。
2015-07-17 physics.ins-det
A 2D pixelated stilbene scintillator detector array for simultaneous radiography with fast neutrons and gammas
为实现快中子与γ射线同时辐射的射线照相应用，我们研制了一种探测器，它由16个二苯乙烯晶体组成4 $\times$ 4二维阵列，间距为5 mm，深度为25 mm，晶体阵列由硅光电倍增器和定制的信号处理电路读出。探测器原型在Paul Scherrer研究所使用定制的D-D快中子发生器进行了测试。通过应用脉冲形状鉴别算法，探测器能够同时探测和区分快中子和伽马。对放置在源和探测器之间的不同材料和厚度的衰减样品进行了测试，并将测量的宏观快中子截面与预期进行了比较。在详细的Geant 4模拟的帮助下研究了偏差。对D-D快中子的探测效率约为10%。
2020-12-22 physics.ins-det
Test of a fine pitch SOI pixel detector with laser beam
采用SOI（silicon on insulator）技术研制了一种19 × 19 μ m的硅像素探测器，并在红外激光脉冲照射下进行了测试。作为粒子束测试的一种替代方法，激光脉冲被调谐到非常短的持续时间和小的横向轮廓，以模拟硅中的MIP（最小电离粒子）的轨迹。击中集群的大小进行了测量，通过SOI检测器垂直于其表面传播的聚焦激光脉冲和大部分的感应电荷被发现收集在种子像素。首次测量了SOI探测器的信号幅度与外加偏压的关系，加深了对其耗尽特性的理解。
2015-04-15 hep-ex physics.ins-det
A Monolithic active pixel sensor for ionizing radiation using a 180nm HV-SOI process
提出了一种基于厚膜高压SOI（HV-SOI）技术的改进型SOI-MAPS（Silicon On Insulator Monolithic Active Pixel Sensor）电离辐射传感器。类似于现有的基于全耗尽SOI（FD-SOI）的MAPS，掩埋氧化硅间电介质（BOX）层用于将CMOS电子器件与用作耗尽电荷收集层的处理晶片分离。FD-SOI MAPS遭受辐射损伤，例如由于氧化物层中的电荷陷阱和氧化硅边界处产生的电荷状态（背栅效应）而导致的晶体管阈值电压偏移。X-FAB 180 nm HV-SOI技术通过BOX层和有源电路之间的深非耗尽注入提供了额外的隔离，从而缓解了这一问题。因此，我们在这项技术中看到了实现具有快速电荷收集特性的耐辐射MAPS的高潜力。第一个原型的设计和测量结果，包括中子辐照样品中的电荷收集。
2015-02-23 hep-ex physics.ins-det
Silicon Avalanche Pixel Sensor for High Precision Tracking
提出了一种创新的位置敏感像素化传感器的开发，以高精度检测和测量电离粒子的坐标。硅雪崩像素传感器（APiX）基于雪崩像素的垂直集成，雪崩像素成对连接，以全数字模式同时工作，芯片上嵌入了处理电子器件。APiX传感器满足了在大占用情况下需要高空间分辨率的跟踪系统中最大限度地减少材料预算和相关多重散射效应的需求。新传感器的预期操作特性：低噪声、低功耗和合适的辐射耐受性。APiX器件提供关于撞击带电粒子坐标位置的片上数字信息，并且可以被视为像素化阵列的模块化系统的构建块，实现稀疏化读出。技术挑战是CMOS工艺下器件的3D集成和处理电子器件的集成。
2013-11-30 hep-ex physics.ins-det
SOI Pixel Sensor for Gamma-Ray Imaging
SOI（Silicon-On-Insulator）像素传感器是一种将小像素和电路集成在一起的高位置分辨率探测器技术。事件驱动（触发模式）SOI基像素传感器也已开发的应用，X射线天文学的目的是减少噪声使用反符合事件。这种触发模式SOI像素传感器工作在千赫的速率，也是一个有前途的散射探测器，先进的康普顿成像跟踪康普顿反冲电子。
2015-07-24 physics.ins-det
Optical absorption sensing with dual-spectrum silicon LEDs in SOI-CMOS technology
硅pn结结二极管在正向偏压下发射1120 nm附近的低强度、宽光谱光，在反向偏压（雪崩）下发射400-900 nm之间的光。我们首次在实验上实现了在标准的绝缘体上硅CMOS技术中设计的硅微发光二极管在溶液中的颜料的光吸收传感。通过在正向和雪崩操作模式下驱动单个LED，我们在可见光和近红外（NIR）之间操纵其电致发光光谱。然后，我们的特征的垂直光学传输的可见光和近红外光从LED通过相同的微滴试样的垂直安装的离散硅光电二极管。从光耦合色比中提取了不同浓度胭脂红甘油溶液的有效吸收系数。通过计算胭脂红的LED特定摩尔吸光系数，我们估计的浓度（0.040 mol/L），并验证与商业分光光度计（0.030 mol/L）相同。该传感器的最大观测灵敏度为1260 /cm /mol L，是向低成本CMOS集成光学传感器迈出的重要一步，该传感器采用硅LED作为光源，用于食品部门和植物/人类健康的生化分析。
2020-12-14 physics.ins-det physics.optics
Total dose radiation and annealing responses of the back transistor of Silicon-On-Insulator pMOSFETs
研究了SOI pMOSFET背晶体管的总剂量辐照响应和退火响应，并与同一硅片上SOI nMOSFET背晶体管的总剂量辐照响应和退火响应进行了比较。用不同剂量的60Co γ射线辐照晶体管，辐照过程中，晶体管前端分别处于浮置状态和关断状态。后晶体管的总剂量辐射响应的特征在于它们的阈值电压漂移。结果表明，SOI pMOSFET背晶体管的总剂量辐照响应与SOI nMOSFET相似，在很大程度上取决于辐照时的偏置条件。然而，在浮态偏置下，而不是关态偏置下，SOI pMOSFET的背晶体管显示出对总剂量辐射的更高的灵敏度，这与SOI nMOSFET相反。此外，还发现SOI pMOSFET背晶体管和SOI nMOSFET背晶体管在关态偏置辐照下的总剂量辐射效应随沟道长度的减小而增大。在室温下无偏压辐照后背晶体管的退火响应，其特征在于它们的阈值电压漂移，表明有一个相对复杂的退火机制与沟道长度和类型，在辐照过程中的偏置条件。特别是，对于所有的晶体管辐照与关态偏置，其背晶体管显示出异常的退火效果在早期退火。所有的结果进行了讨论和详细的分析，通过仿真的帮助。
2014-12-17 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Development and characterization of hybrid MCP-PMT with embedded Timepix4 ASIC used as pixelated anode
INFN, Division of Ferrara（意大利国家核物理研究所费拉拉分部）；Dept. of Physics and Earth Science, University of Ferrara（费拉拉大学地球科学与物理学系）；EP Department, CERN（欧洲核子研究中心实验物理部）
该研究开发了一种基于Timepix4 ASIC的混合MCP-PMT探测器，实现了高空间和时间分辨率，用于单光子探测应用。
2026-02-02 physics.ins-det
Irradiation test on FD-SOI Readout ASIC of Pair-monitor
我们制作了一个读出ASIC与全耗尽绝缘体上硅（FD-SOI）技术的对监测。成对监视器是一个硅像素设备，用于测量国际直线对撞机的光束轮廓。它利用了由聚束碰撞产生的大量电子-正电子对的定向分布，并且需要耐受大约几兆拉德/年的辐射剂量。辐照可能导致SOI的埋氧层积累电荷，从而干扰预期功能。因此，我们进行了广泛的原型ASIC上的辐照测试，结果在本文中描述。
2010-06-22 hep-ex physics.ins-det
Characterisation of a Thin Fully-Depleted SOI Pixel Sensor with Soft X-ray Radiation
本文介绍了一种背照式像素传感器的特性的结果，在绝缘体上硅技术制造的高电阻率基板与软X射线。传感器被减薄，并且在背板上植入薄的磷光体层接触。在LBNL Advanced Light Source上使用荧光辐射评估对2.12至8.6 keV X射线的响应。
2011-11-09 physics.ins-det
A SOI-Based Low Noise and Wide Dynamic Range Event-Driven Detector for X-Ray Imaging
采用0.2 μ m绝缘体上硅（SOI）技术实现了一种低噪声、宽动态范围的事件驱动探测器，用于探测X射线能量。像素电路分为两部分：信号检测电路和事件检测电路。当X射线能量落入探测器时，激活事件探测电路。像素内增益选择被实现用于小信号和宽频带能量粒子的检测。电荷检测器的kTC噪声消除采用自适应增益和相关双采样（CDS）技术，实现了低噪声、高动态范围的事件驱动检测器。
2015-07-24 physics.ins-det
Monolithic Pixel Sensors in Deep-Submicron SOI Technology
用于带电粒子探测和成像应用的单片像素传感器已经使用可商购的深亚微米绝缘体上硅（SOI）工艺来设计和制造，该工艺通过掩埋氧化物将集成全CMOS电子器件的薄层与高电阻率衬底绝缘。通过在掩埋氧化物中蚀刻的通孔从电子层接触衬底，从而允许像素注入和反向偏置。本文总结了OKI 0.15微米FD-SOI工艺制造的第一个原型所实现的性能，其特征在于10微米间距的模拟和数字像素。在OKI 0.20微米FD-SOI工艺制造的第二个原型的模拟部分的设计和初步结果进行了简要讨论。
2009-03-18 physics.ins-det
A Sensor with Analog and Digital Pixels in 0.15 micron SOI Technology
设计、制造了一种采用深亚微米SOI CMOS工艺的单片像素传感器。该技术对于粒子跟踪和成像中的应用具有重要意义。原型芯片的特点是像素的10微米间距排列在两个模拟部分和一个数字部分与比较器和锁存器集成在每个像素。原型响应已测试与红外激光器和1.35 GeV的电子束从注入助推器在LBNL先进光源提取。还介绍了在LBNL 88英寸回旋加速器上进行的低能质子和中子辐照试验的结果。
2008-07-01 physics.ins-det
A 50 ps resolution monolithic active pixel sensor without internal gain in SiGe BiCMOS technology
采用IHP Mikroelektronik的SG 13 G2 130 nm SiGe BiCMOS技术生产了专为高时间分辨率设计的单片像素化硅探测器。该概念验证芯片包含65 μm和130 μm边的六边形像素。所实现的SiGe前端电子器件分别为70和220 fF的像素电容提供90和160个电子的等效噪声电荷，并且总时间步行小于1 ns。实验室测量与90锶源显示的时间分辨率为50 ps的顺序。这一结果与集成雪崩增益机制的硅技术具有竞争力。
2019-08-26 physics.ins-det
AstroPix: A Pixelated HVCMOS Sensor for Space-Based Gamma-Ray Measurement
NASA Goddard Space Flight Center（NASA戈达德太空飞行中心）；Santa Cruz Institute for Particle Physics (SCIPP), University of California Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校粒子物理研究所(SCIPP)）；University of Colorado Denver（科罗拉多大学丹佛分校）；Carleton College（卡尔顿学院）；Center for Research and Exploration in Space Science and Technology（空间科学与技术探索研究中心）；Physics Program, Graduate School of Advanced Science and Engineering, Hiroshima University（广岛大学先进理工学研究科物理项目）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；University of Maryland（马里兰大学）；Institute for Space-Earth Environmental Research, Nagoya University（名古屋大学宇宙地球环境研究所）；ASIC and Detector Laboratory, Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院ASIC与探测器实验室）；Rice University（莱斯大学）；The George Washington University（乔治华盛顿大学）；Kobayashi-Maskawa Institute for the Origin of Particles and the Universe, Nagoya University（名古屋大学小林-益川粒子宇宙起源研究所）；Department of Physics and Center for Space Sciences and Technology, University of Maryland Baltimore County（马里兰大学巴尔的摩郡分校物理系与空间科学与技术中心）
本文介绍了用于天基伽马射线测量的像素化 HVCMOS 传感器 AstroPix 的研发进展，重点报告了 v3 版本在能量分辨率和耗尽深度上的测试结果。
2025-10-28 astro-ph.IM physics.ins-det
Development of high-speed X-ray imaging system for SOI pixel detector
我们正在开发一种新型的利用SOI像素探测器的X射线成像系统。SOI探测器是基于0.2um FD-SOI CMOS工艺的单片辐射成像探测器。还开发了特殊的附加工艺步骤，以产生50~ 500 μ m厚的全耗尽敏感区。SOI探测器的像素高达百万级，因此研制高速数据采集系统对开展实验具有重要意义。我们研制了SOI探测器读出板SEABAS 2（SoiEvolutionBoArdwithSitcp 2）。SEABAS 2板具有16通道65 MSPS ADC、4通道DAC、FPGA和千兆以太网I/F。为了实现DAQ的高吞吐量，我们积极采用并行处理（数据采集和存储），并在软件中实现FIFO缓冲区。在以前的DAQ系统中，INTPIX 4检测器的DAQ吞吐量为6 Hz（41 Mbps），该检测器具有423 kpixels的17 um square。使用新开发的系统，我们可以将此速率提高到90 Hz（613 Mbps）。为了拍摄用于实际目的的X射线图像，例如3D CT，用户必须控制外围设备（移动台、射束快门、监视设备等）。同时拍摄图像。为了方便这种数据采集，我们还实现了外围设备的自动控制功能。介绍了SOI探测器、数据采集系统和实验结果。
2018-03-26 physics.ins-det
Characterization of SOI pixel sensor using pinned depleted diode structure with AC-coupling on the diode
未来正负电子对撞机的实验对顶点分辨率提出了前所未有的要求，如最内层探测器的单点分辨率要达到3微米左右，读出速度要快，功耗密度和材料预算要非常低。已经在单片硅像素传感器的开发中投入了大量的努力，但是在小像素区域中组合所有这些严格的规格存在一些挑战。本文介绍了一种采用LAPIS 200 nm SOI工艺制作的紧凑型像素传感器原型，重点研究了采用正向偏压和二极管交流耦合新方法的钉扎耗尽二极管结构的传感节点的低电容特性。设计了三种像素尺寸为16微米× 20微米的PDD结构，并使用放射源和注入电荷进行了比较。测试结果表明，所设计的PDD结构具有很低的漏电流和3.5fF左右的等效输入电容。
2021-04-11 physics.ins-det
TID-Effect Compensation and Sensor-Circuit Cross-Talk Suppression in Double-SOI Devices
我们正在开发用于各种应用的双绝缘体上硅（DSOI）像素传感器，例如用于高能实验。DSOI器件的性能进行了评估，包括总电离损伤（TID）的影响补偿晶体管中使用的测试元件组（TEG）高达2 MGy和集成型传感器高达100 kGy。在这篇文章中，成功的TID补偿像素ASD读出电路显示高达100 kGy的DSOI计数型传感器的应用。DSOI中的串扰抑制正在被评估。这些结果表明，DSOI传感器可应用于未来的高能实验，如BELLE-II实验或ILC实验。
2015-07-24 physics.ins-det
CLICTD: A monolithic HR-CMOS sensor chip for the CLIC silicon tracker
CLIC Tracker Detector（CLICTD）是一款单片像素化传感器芯片，采用$180$ nm成像CMOS工艺，构建在高电阻率外延层上。在CLIC跟踪检测器研究的背景下设计的芯片包括${16\times128}$伸长像素的矩阵，每个像素测量${300\times30}$ $μ$ m $^2$。为了确保及时收集电荷，每个细长像素被分割成八个子像素，每个子像素包含一个收集二极管和一个单独的模拟前端。在像素上数字逻辑中执行具有$10$ ns时间仓的同时$8$位时间测量和具有可编程范围的$5$位能量测量。的主要设计方面，以及从实验室测量与CLICTD芯片的第一个结果。
2020-04-06 hep-ex physics.ins-det
SOI-based micro-mechanical terahertz detector operating at room-temperature
提出了一种制作在绝缘体上硅（SOI）衬底上的微机械太赫兹（THz）探测器。该设备是基于一个U形的悬臂梁微米大小，在其顶部的两个铝半波偶极子天线沉积。这产生在$\sim 2-3.5$ THz频率范围上延伸的吸收。由于硅和铝的热膨胀系数不同，所吸收的辐射引起悬臂的变形，该变形使用$1.5μ$ m激光二极管光学地读出。通过用振幅调制的2.5 THz量子级联激光器照射探测器，我们在室温和大气压下获得了悬臂梁基本机械弯曲模式的$\sim 1.5 \times 10^{8}$ pm/W的响应率。这在2.5THz下产生20 nW/Hz $^{1/2}$的噪声等效功率。最后，该模式的低机械品质因数允许约150 kHz带宽的宽频率响应，响应时间为$\sim 2.5μ$ s。
2022-04-11 physics.app-ph physics.ins-det physics.optics
X-ray characterization of BUSARD chip: A HV-SOI monolithic particle detector with pixel sensors under the buried oxide
本文介绍了一种用于电离粒子探测的专用集成电路（ASIC）BUSARD的设计。ASIC是一种单片有源像素传感器，采用高压绝缘体上硅（HV-SOI）工艺制造，该工艺允许在掩埋氧化物（BOX）下方制造掩埋N+扩散作为标准工艺步骤。芯片的第一个版本BUSARD-A利用这种掩埋扩散作为电离粒子传感器。它包括一个13个$\times$ 13像素的小阵列，间距为$80\,μ$ m，每个像素具有一个带有电荷放大器的埋置扩散区，具有偏移调谐和数字处理。探测器具有多种操作模式，包括粒子计数和超阈值时间（ToT）。进行探测器的初始X射线表征，获得若干脉冲高度和ToT谱，然后将其用于执行装置的能量校准。钼$\mathbf{K_α}$发射通过使用模拟脉冲输出测量ENC的标准偏差为$127\,e^{-}$，通过使用ToT数字输出测量ENC的标准偏差为$276\,e^{-}$。ToT模式下的分辨率由像素间的变化决定。
2021-12-06 physics.ins-det
Precision beam telescope based on SOI pixel sensor technology for electrons in the energy range of sub-GeV to GeV
我们开发了一个光束望远镜系统，包括5层300- $μ$ m厚的INTPIX 4 NA单片像素传感器，每个像素大小为17 $μ$ m平方。传感器采用绝缘体上硅（SOI）技术制造。在偏置电压为20 V时，信噪比为140- 230。使用200- 822 MeV/c的正电子束对跟踪系统进行了测试，并检查了各种跟踪方法，以优化在这些能量下可实现的空间精度。最好的跟踪精度，包括精度的传感器本身的测试是11.04 $\pm$ 0.10 $μ$ m的822 MeV/c的正电子的等距传感器间距为32 mm。所获得的精度结果结合所获得的固有空间分辨率值为一个类似的系统使用120 GeV的质子被用来估计电子的跟踪性能在GeV的能量范围;对于5-GeV电子，估计跟踪精度为2.22 $μ$ m。使用基于Geant 4的仿真验证了估计跟踪性能的方法。开发的高精度跟踪系统，使映射的像素大小为$\mathcal{O}$（10 $μ$ m）的传感器的详细性能，因此将是一个强大的系统，用于开发的设备，目标是精确的位置分辨率。
2022-08-23 physics.ins-det
Development of SOI pixel detector in Cracow
介绍了一种基于$200~nm$ SOI CMOS工艺的新型单片SOI像素传感器的设计。所提出的像素探测器的主要应用是光谱学，但它也可以用于粒子物理实验中的最小电离粒子（MIP）跟踪。出于这个原因，开发了几种不同版本的像素单元：基于源极跟随器的像素用于跟踪，具有用于光谱的低噪声像素，以及用于时间和幅度测量的自触发像素。此外，本文还介绍了一种逐次逼近型模数转换器（SARADC）的设计。一个10位SAR ADC被开发用于光谱测量，一个较低分辨率的6位SAR ADC被集成在像素矩阵中作为列ADC，用于跟踪应用。
2015-07-03 hep-ex physics.ins-det
Development and Performance of Kyoto's X-ray Astronomical SOI pixel (SOIPIX) sensor
我们一直在开发单片有源像素传感器，称为京都的X射线SOIPIX，基于CMOS SOI（绝缘体上硅）技术，用于下一代X射线天文卫星。在每个像素中实现的事件触发输出功能提供微秒级时间分辨率，并能够减少在5- 10 keV以上的高X射线能带中占主导地位的非X射线背景。具有厚耗尽层和背照的全耗尽SOI提供0.3- 40 keV的宽带覆盖。在这里，我们报告的X射线SOIPIX发展的最新进展。在本研究中，我们在6 keV下获得了300 eV的能量分辨率（FWHM），在帧读出模式下获得了33 e-（rms）的读出噪声，这使得我们能够清晰地分辨Mn-K $α$和K $β$。此外，我们还制备了厚度为$500~{\rm μm}$的完全耗尽层。事件驱动的读出模式已经成功地证明。
2014-08-20 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Evaluation of Kyoto's Event-Driven X-ray Astronomical SOI Pixel Sensor with a Large Imaging Area
我们一直在为未来的X射线天文卫星开发基于绝缘体上硅（SOI）像素技术的单片有源像素传感器，名为"XRPIX“。XRPIX具有事件触发和命中地址输出功能。该功能允许我们在触发定时仅读出命中像素的模拟信号，这被称为事件驱动读出模式。最近，我们处理了XRPIX系列中最大成像面积为21.9 mm $\times$ 13.8 mm的"XRPIX 5 b“。在帧读出模式下，读出噪声为46~ $^-$ ~（rms）。像素间增益变化为1.2% FWHM。我们成功地获得了事件驱动读出模式下的X射线图像。
2019-04-29 astro-ph.IM physics.ins-det
Proton radiation damage tolerance of wide dynamic range SOI pixel detectors
我们一直在开发SOI像素探测器“INTPIX”，用于空间用途和一般用途，如轨道的残余应力测量和高能物理实验。INTPIX是一款单片像素探测器，由高电阻率Si传感器、SiO2绝缘体和采用绝缘体上硅（SOI）技术的CMOS像素电路组成。我们已经考虑了使用INTPIX在空间中观察X射线偏振的可能性。当半导体探测器在太空中使用时，它会受到高能质子的辐射损伤。因此，有必要研究INTPIX是否具有用于空间的高辐射耐受性。INTPIX8在日本国立量子科学研究所HIMAC用6 MeV质子辐照，总剂量高达2 krad，并评估了性能的退化，如能量分辨率和像素之间的增益和读出噪声的不均匀性。经过500 rad辐照（这是X射线天文卫星的典型寿命）后，14.4 keV能量分辨率的退化小于10%，读出噪声和像素间增益的非均匀性恒定在0.1%以内。
2022-09-08 astro-ph.IM physics.ins-det
Radiation-Induced Degradation Mechanism of X-ray SOI Pixel Sensors with Pinned Depleted Diode Structure
本文通过器件仿真揭示了XRPIX X射线SOI像素传感器在辐射下暗电流和读出噪声增加的机制，为改进其抗辐射设计提供依据。
2023-06-14 astro-ph.IM physics.ins-det
CALICE SiW ECAL -- Development and test of the chip-on-board PCB solution
高颗粒硅钨电磁量能器（SiW ECAL）是国际大型探测器（ILD）概念的ECAL参考设计，这是未来国际直线对撞机（ILC）提出的两个探测器概念之一。这种类型的探测器的原型是在CALICE协作范围内开发的。这篇文章报道了一种超薄PCB的发展，称为板上芯片（COB），配备了引线键合ASIC和像素化硅晶片。这一组将构成SiW ECAL检测的基本单元。这将有利于超紧凑型热量计的设计，因为这些板的厚度为1.2 mm，与BGA封装中使用ASIC的默认解决方案变体的3 mm相比。我们还报告的第一个结果与COB板上的梁测试在DESY。
2020-04-27 hep-ex physics.ins-det
