Development of Transition-Edge Sensor X-ray Microcalorimeter Linear Array for Compton Scattering and Energy Dispersive Diffraction Imaging
我们提出了一个带过渡边缘传感器微量热线性阵列探测器开发的能量色散X射线衍射成像和康普顿散射的应用。原型探测器是一个阵列的20个过渡边缘传感器与吸收器在带状几何形状安排在一个线性阵列。我们讨论了开发这种阵列所需的制造步骤，包括Mo/Cu双层，Au电镀和SiNx膜的长条的原理证明制造。我们证明了带的几何形状对X射线脉冲响应的最小不必要的影响，并显示1/脉冲高度和脉冲衰减时间与吸收体长度的线性关系。对于研究的吸收体长度，初步测量显示能量分辨率为40 eV至180 eV附近的17千电子伏。此外，我们表明，到冷浴的热流几乎是独立的吸收器面积，并取决于SiNx膜的几何形状。
2019-11-28 physics.ins-det
A computer-vision aided Compton-imaging system for radioactive waste characterization and decommissioning of nuclear power plants
本文提出一种用于核电站放射性废物表征的计算机视觉辅助康普顿成像系统，结合最大似然期望最大化算法提升图像分辨率并缩短测量时间，经现场验证达TRL7级，实现3D断层重建，为核工业废物管理提供创新方案。
2024-11-12 physics.ins-det
The effects of intra-detector Compton scatter on zero-frequency DQE for photon-counting CT using edge-on-irradiated silicon detectors
背景：边缘照射硅探测器目前正在研究用于光子计数CT应用。硅的低原子序数导致大量的入射光子在检测器中被康普顿散射，从而沉积它们的能量的一部分并且可能被多次计数。虽然康普顿散射的物理学是建立良好的，康普顿相互作用的影响，在检测器上的图像质量的边缘上照射的硅探测器仍然没有得到彻底的研究。目的：研究和解释康普顿散射对采用边缘照射硅探测器的光子计数CT的零频DQE的影响。研究方法：我们扩展了现有的Monte Carlo模型的边缘照射硅探测器开发投影和图像域的性能指标，纯密度和纯光谱成像任务。我们表明，探测器的最低能量阈值可以作为一个有效的初级计数和康普顿散射引起的串扰的抑制剂。我们研究的功能的最低阈值能量的发展指标。结果：密度成像性能作为投影和图像域中最低阈值的函数单调下降。光谱成像性能在0和10 keV之间有一个平台，此后单调下降，在投影和图像域。结论：康普顿相互作用对边缘辐照硅探测器的密度成像性能有重要贡献。与所研究的探测器拓扑结构，计数初级康普顿相互作用的好处超过在所有较低的阈值能量的多个计数的惩罚。康普顿相互作用也有助于显着的光谱成像性能的测量能量超过10千电子伏。
2022-06-08 physics.ins-det physics.med-ph
Tomographic Imaging by a Si/CdTe Compton Camera for In-111 and I-131 Radionuclides
利用核医学中常用的放射性核素（例如$^{111}$ In（171和245 keV）和$^{131}$ I（364 keV））的断层摄影成像对于医学应用和小动物成像具有很高的需求。Si/CdTe Compton相机具有高角度和高能量分辨率，是一种特别有前途的探测器，可以将成像的能量覆盖范围扩展到覆盖这些放射性核素发射的伽马射线的范围。在这里，我们通过使用由$^{111}$ In和$^{131}$ I的多个球形溶液组成的三维体模进行实验，以41 mm的距离放置直径为2.7 mm，从而迈出了近距离成像的第一步。使用简单的反投影方法，对于$^{111}$ In和$^{131}$ I，分别以11.5 mm和9.0 mm（FWHM）的空间分辨率再现源的位置。我们发现，LM-MLEM方法给出了更好的分辨率为4.0 mm和2.7 mm（FWHM）。我们解决源位置的四面体结构与源到源的分离为28毫米。这些研究结果表明，康普顿相机有潜力的近距离成像的放射性同位素分布的能量范围低于400千电子伏。
2021-08-19 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
MPGDs in Compton imaging with liquid-xenon
辐射与液体氙的相互作用，诱导闪烁和电离信号，是特别感兴趣的康普顿序列重建。我们报告的发展和最近的结果，液体氙时间投影室，致力于一种新的核成像技术命名为“3伽玛成像”。在第一个原型中，闪烁被真空光电倍增管检测到，电荷被MICROMEGAS结构收集;两者都完全浸没在液体氙中。鉴于最后的大面积探测器，并与最大限度地减少死区的目的，我们正在研究一种气体光电倍增管记录的紫外闪烁光子。原型的概念，以及在液体氙的初步结果。我们还提出了软X射线测试结果的气体光电倍增管的原型制成的双厚气体电子倍增管（THGEM）在正常的温度和压力条件下。
2009-09-17 physics.ins-det physics.med-ph
Coded Aperture and Compton Imaging for the Development of $^{225}$Ac-based Radiopharmaceuticals
为解决传统成像灵敏度不足的问题，提出利用编码孔径和康普顿成像对临床前小动物体内$^{225}$Ac子体进行成像，首次成功实现可视化和量化，推动了放射性药物研究。
2023-04-06 physics.ins-det physics.med-ph
Three-dimensional Compton imaging of undepleted volumes of germanium detectors
Max-Planck-Institut für Physik（马克斯·普朗克物理研究所）；Space Sciences Laboratory, University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校空间科学实验室）；University of North Carolina（北卡罗来纳大学）；Triangle Universities Nuclear Laboratory（三角大学核实验室）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Max-Planck-Institut für Kernphysik（马克斯·普朗克核物理研究所）
本研究通过康普顿成像技术首次获得锗探测器未耗尽体积的三维图像，并用于推导杂质密度分布。
2026-09-30 physics.ins-det
Establishment of Imaging Spectroscopy of Nuclear Gamma-Rays based on Geometrical Optics
自从核γ射线被发现以来，其成像一直局限于伪成像，如康普顿照相机（CC）和编码掩模。伪成像不保留沿射线的物理信息（强度或光学中的亮度），因此只能对明亮物体进行定性成像。为了获得定量成像，实现几何光学的相机是必不可少的，这对于核MeV伽马来说，只有通过完全重建康普顿过程才有可能。最近，我们发现，"电子跟踪康普顿相机"（ETCC）提供了一个定义良好的点扩散函数（PSF）。入射伽马的信息通过点扩散函数沿射线保持，这等效于几何光学。在这里，我们提出了一个成像光谱测量与ETCC。我们的研究结果突出了固有的困难与CC在执行准确的成像，并表明，ETCC克服了这个问题。成像能力还有助于ETCC在没有屏蔽结构的情况下将噪声水平显著抑制约3个数量级。此外，完全重建的康普顿过程与ETCC提供光谱的康普顿边缘。这些结果标志着第一次基于真正的几何光学对核γ射线进行正确成像。
2017-02-06 astro-ph.IM hep-ex nucl-ex
Bounded-Latency Spherical-Histogram Reconstruction for Compton Cameras
Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC-Universitat de València（粒子物理与核物理研究所（IFIC），西班牙瓦伦西亚大学）；Universitat Politècnica de València（瓦伦西亚理工大学）；ENRESA（恩雷萨）
针对康普顿相机伽马射线成像计算量大的问题，提出球直方图框架，通过预计算稀疏投影算子实现有界延迟重建，支持多视图等多种操作。
2026-07-31 physics.ins-det physics.med-ph
Imaging performance of a Single-Plane Readout Compton Camera
University of Zagreb（萨格勒布大学）
本研究提出并验证了一种单平面读出架构的紧凑型康普顿相机，通过光导耦合简化设计，利用模拟与实验优化，实现对511和662 keV伽马射线的高效成像，角分辨率达12.4°至16.8°。
2026-11-13 physics.ins-det
A new imaging technology based on Compton X-ray scattering
我们描述了一种可行的实现方案的一种新型的X射线探测器的高能X射线光子具有大的立体角覆盖，最佳的康普顿X射线散射光子的检测。该装置由一个20厘米厚的充满大气压氙气的敏感体组成。当康普顿散射的光子与氙相互作用时，释放的光电子产生二次电离云，这些云使用定制的多孔丙烯酸结构中产生的电致发光成像。可以通过处理以连续读出模式拍摄的所得图像来实现逐光子计数。Geant 4模拟的基础上，通过考虑一个现实的探测器设计和响应，我们表明，光子速率高达至少$10^{11}$ ph/s的样品（$5~μ$ m水当量电池）可以处理，限制了光电子在气体中的空间扩散。说明性地，如果利用玫瑰准则和假设的剂量分配定理，我们展示了这样的探测器将如何允许获得三维图像的$5~μ$ m大小的未染色细胞在其原生环境中在约24小时，分辨率为36 nm。
2020-12-15 physics.bio-ph physics.ins-det
Investigation of the spatial resolution of PET imaging system measuring polarization-correlated Compton events
本文开发了基于单层康普顿偏振仪测量偏振关联湮灭量子的新型PET演示系统，首次仅用关联湮灭事件重建Ge-68线源图像，并测定其空间分辨率且与光电事件结果对比，验证该方法提升图像质量的潜力。
2024-09-02 physics.ins-det physics.med-ph
First Pilot Tests of Compton Imaging and Boron Concentration Measurements in BNCT Using i-TED
针对硼中子俘获治疗（BNCT）剂量测定难题，本研究利用i-TED康普顿相机开展首批试点实验，实现了硼浓度实时测量与剂量分布成像，验证了其在BNCT剂量监测中的应用潜力。
2025-01-21 physics.ins-det physics.med-ph
Monte Carlo study of a 3D Compton imaging device with GEANT4
在本文中，我们调查，详细的蒙特卡罗模拟的基础上Geant 4，新的方法[Nucl.Instrum.2004]。方法A588（2008）457]采用光子散射进行三维成像。使用单色且良好准直的伽马射束来照射待成像的对象，并且通过周围的锗条检测器来检测康普顿散射的光子。高精度地测量了光子的碰撞位置和能量，并计算了沿束轴的散射位置。我们研究这种技术的应用的情况下，脑成像，但结果也可以应用于一个较轻的对象，与局部的密度变化，是嵌入在一个更密集的容器的情况下。我们在这里报告可达到的灵敏度作为一个函数的光束能量，深度内的对象和大小和密度的夹杂物的密度变化的检测。使用600 keV γ射线，对于相对于周围组织密度增加30%，沿射线厚度为5 mm的包裹体，我们在中脑位置获得了约2 mm的分辨率和12%的对比度。此外，模拟表明，对于相同的伽马射线束能量，完整的脑部扫描将导致约1 mSv的有效剂量。
2011-06-13 physics.ins-det physics.med-ph
Positron Emission Tomography with quantum-entangled Compton events: first imaging results at clinically relevant activities
University of Zagreb（萨格勒布大学）；Institute for Medical Research and Occupational Health（医学研究与职业健康研究所）；University Hospital Centre Zagreb（萨格勒布大学医院中心）；School of Physics, University of Sydney（悉尼大学物理学院）；Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC-UV（粒子物理研究所（IFIC），西班牙国家研究委员会-瓦伦西亚大学）
本研究构建了基于单层闪烁体偏振计的PET演示器，通过测量湮灭光子的偏振关联，在临床相关活度下实现了成像，并评估了空间分辨率、信噪比等指标，表明利用偏振关联事件可提升高达10%的灵敏度。
2026-11-04 physics.ins-det physics.med-ph
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
Optimization of Timepix3-based conventional Compton camera using electron track algorithm
混合像素探测器Timepix 3允许在每个55 $μ$ m像素中同时测量事件的时间和能量沉积，这使得Timepix 3成为紧凑型康普顿相机的一种有前途的方法。然而，基于这种高像素密度探测器的康普顿相机在对MeV γ射线源成像时，由于高能康普顿电子或光电子的扩散会触发多个像素，导致相互作用位置测量不准确，从而导致角分辨率下降。在这项研究中，电子径迹算法被用来重建电子径迹，并确定相互作用点。实验结果表明，该算法的效果是显著的。基于Timepix 3的单层康普顿照相机在对Co-60 γ源成像时的角分辨率提高到12度（FWHM）。
2021-12-20 nucl-ex physics.ins-det
Submillimeter nuclear medical imaging with a Compton Camera using triple coincidences of collinear β+ annihilation photons and γ-rays
现代PET系统达到3-10 mm的空间分辨率。这种技术的缺点是正电子在其衰变前的扩散，其典型范围为约10 mm。1 mm（取决于其能量）。患者体内的511 keV光子的这种运动和康普顿散射限制了PET的性能。我们提出了一种核医学成像技术，能够达到亚毫米级的空间分辨率在3维减少活动的应用相比，传统的PET。这种“γ-PET”技术利用特定的正电子源，同时发射一个额外的光子与β+衰变。利用正电子湮没和第三光子之间的三重符合，可以将重建的“真实”事件与背景分离。为了验证该技术的可行性，进行了蒙特卡罗模拟和图像重建。空间分辨率在每个方向上达到0.2 mm（FWHM），超过常规PET的性能约一个数量级。模拟探测器的几何形状表现出符合探测效率为1.92e-7每衰变。从只有0.7 MBq的源活动开始（约1.5 MB）。与常规PET相比少200-500倍），450 s的曝光时间足以用于源重建。
2012-02-02 nucl-ex physics.ins-det physics.med-ph
Three-dimensional recoil-electron reconstruction using combined optical imaging and waveform readout for electron-tracking Compton cameras
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), National Metrology Institute of Japan (NMIJ)（国家产业技术综合研究所（AIST），日本国家计量院（NMIJ））；Graduate School of Natural Science and Technology, Kanazawa University（金泽大学自然科学技术研究学院）；Institute for Cosmic Ray Research, University of Tokyo（东京大学宇宙线研究所）；Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency（日本宇宙航空研究开发机构宇宙科学研究所）
本文提出结合光学图像和波形信号的深度学习方法，用于改进电子跟踪康普顿相机的三维反冲电子方向重建，实现约44度的角分辨能力，优于传统方法。
2026-09-07 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
First i-TED demonstrator: a Compton imager with Dynamic Electronic Collimation
i-TED由总能量探测器和康普顿照相机组成，主要用于通过同时结合中子飞行时间和$γ$射线成像技术测量中子俘获截面。TOF允许人们获得中子能量差分捕获产率，而成像能力旨在用于区分辐射背景源，其具有与所研究的捕获样品不同的空间起源。i-TED的一个显着特征是嵌入式动态电子准直（DEC）概念，该概念允许在效率和图像分辨率之间进行权衡。在这里，我们报告的一些一般的设计考虑和第一次性能表征测量的i-TED演示，以探索其$γ$射线探测和成像能力。
2020-02-21 nucl-ex physics.ins-det
Development of a Compton imager based on bars of scintillator
我们已经开发出一种紧凑的康普顿伽马射线成像仪，具有大视场和低通道数，能够快速定位在几百keV -几MeV范围内的伽马射线源。两个探测器平面（散射和吸收）采用位于两端的光电倍增管（PMT）读出的NaI（Tl）条。在392 keV到1274 keV的范围内测试了远距离成像性能。在662 keV处获得了2.72 +/- 0.06度的角分辨率测量值和（1.79 +/- 0.04）x 10^（-3）的效率。一个Cs-137（662 keV）源相当于一个10 mCi的源40米远，可以在60秒内定位约一度的不确定性。对于离轴高达40度的源角度，没有观察到成像性能的显著劣化。
2015-06-16 physics.ins-det
Silicon Drift Detector Readout Electronics for a Compton Camera
康普顿照相机成像的原型探测器正在开发中。具有片上电子器件的19通道硅漂移检测器的单片阵列将用作原型系统的散射检测器。为该探测器定制设计的模拟和数字读出电子器件首先通过使用单电池硅漂移探测器进行测试。本文介绍了读出架构，并提出了测量结果。
2003-11-05 physics.ins-det
Simulations of Compton Sequencing with the GRETINA Detector
GRETA，伽马射线能量跟踪阵列，是一个高度分段的HPGe探测器阵列，旨在跟踪束物理实验中发射的伽马射线。其高检测效率和最先进的位置分辨率使其能够拒绝康普顿背景，并通过康普顿运动学对检测到的相互作用进行排序。在本文中，我们使用模拟的光子轨道来估计如何以及相互作用可以在GRETA探测器排序。这为随后的伽马射线成像应用（如核寿命测量）奠定了基础。
2021-06-27 nucl-ex physics.app-ph physics.ins-det
Hybrid Compton-PET Imaging for ion-range verification:A Preclinical Study for Proton-, Helium-, and Carbon-Therapy at HIT
针对治疗性离子束射程验证问题，本文首次临床前应用混合PET-PGI成像系统，在HIT研究其对质子、氦、碳离子束的性能，为系统升级及临床应用提供指导。
2025-04-17 physics.ins-det physics.med-ph
Evaluation of Compton scattering sequence reconstruction algorithms for a portable position sensitive radioactivity detector based on pixelated Cd(Zn)Te crystals
我们提出了广泛的模拟研究用于便携式光谱仪（COCAE）的发展，定位和识别放射源的能力，通过利用康普顿散射成像的康普顿序列重建的算法的性能。各种康普顿序列重建算法已经使用大量的模拟事件进行了比较。这些算法是基于康普顿运动学，以及统计测试标准，利用冗余信息的事件有两个或更多的光子相互作用的主动探测器的体积。最好的执行技术的效率估计为广泛的入射伽马射线光子从点状伽马源发射。
2010-11-11 nucl-ex physics.ins-det
Development of a 30 cm-cube Electron-Tracking Compton Camera for the SMILE-II Experiment
为了探索亚MeV/MeV伽马射线天文窗口，我们研制了电子跟踪康普顿照相机（ETCC），并利用几个亚MeV能带伽马射线源在室内条件下进行了首次性能测试。使用一个简单的跟踪分析的性能进行快速的第一次测试，γ射线成像能力证明了清晰的图像和5.3度的角分辨率测量（ARM）在662 keV。作为这项工作的最大影响，在亚MeV伽马射线波段实现了$10^{-4}$量级的伽马射线探测效率，这比我们以前的实验高出一个数量级。这种角分辨率和探测效率使我们能够在中纬度气球高度上用几个小时的观测来探测5 σ水平的蟹状星云。此外，这种性能测试和仅包括物理过程的模拟之间的效率的良好一致性具有很大的重要性;这意味着我们实现了康普顿反冲电子的近100%检测。因此，我们对探测器升级的估计更加可靠。我们计划通过SMILE-II（Sub-MeV伽马射线成像装载在气球上的实验II）中观测天体来确认ETCC的成像能力。SMILE-II和后续的SMILE-III计划将是亚MeV/MeV γ射线天文学的重要关键。
2014-02-07 astro-ph.IM physics.ins-det
Study of a small-scale gamma-ray detection system employing Compton scattering with a monolithic CeBr3 crystal and segmented photodetector array
Faculty of Physics, Sofia University（索非亚大学物理学院）；National Centre of Excellence Mechatronics and Clean Technologies, Sofia University（索非亚大学机电一体化与清洁技术卓越中心）
本研究提出了一种基于康普顿散射原理的小规模伽马射线探测系统，通过模拟评估了CeBr3晶体与分段光电探测器阵列的性能，探讨了探测器平面间距对能量沉积效率的影响。
2025-12-09 physics.ins-det
Photon-counting CT with silicon detectors: feasibility for pediatric imaging
由晶体硅制成的X射线探测器具有几个优点，包括低暗电流、快速电荷收集和高能量分辨率。然而，对于高能X射线，硅遭受其低原子序数的影响，这可能导致低检测效率，以及由于康普顿散射导致的低能量和空间分辨率。我们已经使用了蒙特卡洛模型，以调查的可行性，儿科CT与30至40毫米的硅使用的X射线光谱范围从80至140 kVp的探测器。如果噪声阈值可以设置得较低，则在80 kVp下的检测效率为0.74。散射的光子被有效地阻止了探测器单元之间的薄金属屏蔽，并在探测器中的康普顿散射可以很好地从80 kVp的光吸收分离。因此，探测器在低加速电压下是可行的，这也适用于儿科成像。我们的结论是，硅探测器可能是一种替代其他设计这种特殊情况下。
2021-01-23 physics.ins-det physics.med-ph
Performance of a new electron-tracking Compton camera under intense radiations from a water target irradiated with a proton beam
我们已经开发了一个电子跟踪康普顿相机（ETCC）用于下一代兆电子伏伽马射线望远镜。ETCC由气态时间投影室（TPC）和像素闪烁体阵列（PSA）组成。由于TPC测量康普顿反冲电子的三维径迹，ETCC可以完全重建入射γ射线。此外，ETCC在康普顿运动学测试中表现出有效的背景抑制能力，从TPC中记录的能量沉积率（dE/dX）识别粒子，并通过完全重建康普顿散射过程提供高质量的成像。我们正在计划为我们提议的全天空调查卫星进行“亚MeV伽马射线成像装载在气球上的实验”（SMILE）。正在对为观测蟹状星云而建造的30厘米立方的中型ETCC进行性能测试。然而，在气球高度或卫星轨道上的观测受到来自大气和探测器本身的辐射背景的阻碍。使用在大坂大学核物理研究中心进行的质子加速器实验来检查背景抑制能力。为了创造在太空中遇到的强烈辐射场，其中包括伽马射线，中子，质子和其他高能实体，我们用140 MeV的质子束照射水靶，并在靶附近放置SMILE-II ETCC。在这种情况下，计数率是气球高度预期计数率的五倍。尽管如此，ETCC稳定地操作并充分地识别粒子以获得检查源的清晰伽马射线图像。在这里，我们报告我们的检测器的性能，并证明其有效的背景抑制电子跟踪实验的基础上。
2015-01-22 astro-ph.IM hep-ex nucl-ex
Real-Time Requirements and Transferability in Compton Imaging: From the Detector Chain to the Application
Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC–Universitat de València（粒子物理混合研究所（IFIC），西班牙国家研究委员会-瓦伦西亚大学）；Universitat Politècnica de València（瓦伦西亚理工大学）；ENRESA（恩雷萨）
本综述梳理康普顿成像从探测器链到应用的各阶段，分析实时需求与能力可迁移性，指出现有文献的不足，给出第三方判断方法适配性所需的报告内容。
2026-09-10 physics.ins-det physics.med-ph
First On-Site True Gamma-Ray Imaging-Spectroscopy of Contamination near Fukushima Plant
我们研制了一台电子跟踪康普顿照相机（ETCC），它通过将每个γ射线的方向重建为一个点，提供了一个定义良好的点扩散函数（PSF），并首次实现了MeV γ射线亮度和光谱的同时测量。在这里，我们介绍了我们的现场试点伽玛成像光谱与ETCC在三个污染的位置在日本福岛第一核电站附近的2014年的结果。利用遥感观测得到的亮度（或发射率）分布被明确地转换成剂量分布。我们确认，剂量分布是一致的，通过传统的映射测量与剂量计物理放置在每个网格点。此外，它的成像光谱学，由康普顿边缘自由光谱增强，揭示了复杂的放射性特征，在定量的方式在每个单独的目标点在背景占主导地位的环境。值得注意的是，我们成功地确定了残留铯污染的“微热点”，即使在已经净化的区域。这些结果表明，ETCC的性能完全符合几何光学的预测，在现场辐射测量中显示了其多功能性，并揭示了在许多领域的应用潜力，包括核工业，医学领域和天文学。
2017-02-06 astro-ph.IM hep-ex nucl-ex
High-resolution Compton spectroscopy using X-ray microcalorimeters
X射线康普顿能谱是在周围环境和操作环境中直接探测大块材料的电子动量分布的少数几种方法之一。我们报道了在基于储存环的高能X射线光源装置上使用X射线微量热计探测器进行的具有高动量和能量转移的高分辨率非弹性X射线散射实验。测量了与锂离子电池研究相关的锂和钴氧化物粉末的康普顿分布。测得的康普顿轮廓的光谱分析表明，高灵敏度的低Z元素和氧化态。与计算的Hartree-Fock轮廓相比，测量的康普顿轮廓的线形分析受到能量分辨半导体探测器的分辨率的限制。我们的特点是X射线过渡边缘传感器微量热探测器的高分辨率康普顿散射实验中使用的弯曲磁铁源在先进的光子源（APS）与双晶体单色器提供单色光子能量近27.5千电子伏。低于0.16原子单位的动量分辨率进行测量，产生超过一个因素的改进超过一个国家的最先进的硅漂移探测器相同的散射几何形状。此外，密封的锂金属的窄价和宽芯电子分布的线形使用X射线微量热计检测器清楚地解决相比，当使用硅漂移检测器观察到的模糊和加宽的线形。高分辨率康普顿散射使用的能量分辨探测器在这里显示了新的机会，空间成像的电子动量分布的广泛的一类材料的应用范围从电化学到凝聚态物理。
2022-04-01 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Research on proton beam spot imaging based on pixelated gamma detector
中国空间中子源空间靶产生的一次二次粒子主要是γ和中子，这与入射质子的分布有关。根据二次粒子的分布可以实现质子束斑的重建。基于像素化探测器测量伽马分布，发展了针孔成像和康普顿成像方法。二次伽马可以由像素化伽马探测器直接探测。中子可以通过探测来自$^{10}B$（n，$α$）反应的特征（478 keV）$γ$ -射线来识别.为了探测次级中子，在像素化γ探测器前增加了一层$^{10}B$转换器。像素化γ探测器对特征（478 keV）$γ$射线敏感，通过测量特征γ的分布，实现中子成像。
2021-12-02 physics.ins-det
Deep Learning-Based Classification of Gamma Photon Interactions in Room-Temperature Semiconductor Radiation Detectors
University of South Carolina（南卡罗来纳大学）
本文提出深度学习分类器CoPhNet，用于区分CZTS室温半导体探测器中伽马/X射线光子的康普顿散射与光电相互作用，并在模拟和实验数据上验证了其高准确率及对信噪比和入射能量变化的稳健性。
2023-11-01 cs.LG physics.ins-det
A Study of the LXeGRIT Detection Efficiency for MeV Gamma-Rays during the 2000 Balloon Flight Campaign
LXeGRIT --液体氙伽马射线成像望远镜--是用于\MeV \g射线天体物理学的康普顿望远镜的第一个原型，该望远镜基于LXeGRIT时间投影室。康普顿望远镜的最相关的品质因数之一是探测效率为\g -射线，这取决于不同的贡献，如探测器的几何形状和被动材料，触发效率，死时间等的LXeGRIT仪器的效率的详细研究，实验室测量和蒙特卡罗模拟的基础上，本文提出。
2007-02-09 astro-ph physics.ins-det
Coincident Detection of Cherenkov Light from Higher Energetic Electrons Using Silicon Photomultipliers
由于其非常快的信号上升时间在1 ns的顺序，硅光电倍增管已成为越来越多的兴趣，许多实验需要非常好的定时分辨率。随着在医学成像技术中的应用前景，如康普顿照相机或TOF-PET，已经执行了来自PMMA中MeV范围内的电子的切伦科夫光子的符合检测。一个4x 4的SiPM阵列用于此目的，并已实现242 ps的定时分辨率。电子源位置的空间灵敏度可以使用累积的重合光信号来示出。所得到的结果与考虑基本探测器和设置属性的理论计算吻合得很好。这些测量构成了在康普顿照相机中成功进行电子探测的可行性的重要一步。
2019-03-12 physics.ins-det
Which is better, a SCoTSS gamma imager, or an ARDUO UAV-borne directional detector?
基于SiPM的安全和安保康普顿望远镜（SCoTSS）是用无机晶体闪烁体材料开发的，用于伽马探测。该仪器足够灵敏，可用于移动测量模式，每秒积累沉积在任何晶体中的能量，并用GPS位置标记这些光谱。当然，SCoTSS成像仪具有能够使用满足散射层和吸收层之间的符合触发的事件来产生其视场中的放射性物体的图像的额外优点。另一方面，用于无人机操作的先进辐射探测器（ARDUO）是一种非成像定向探测器，旨在用于小型无人机（UAV）上。ARDUO探测器具有与单个SCoTSS模块的吸收层中使用的CsI（Tl）完全相同的体积，使其具有类似的探测和报警灵敏度以及绘图能力。然而，在ARDUO探测器中，晶体紧密排列在一起，以优化自屏蔽效应的方向确定。ARDUO探测器与无人机一起以网格模式在污染扩展区域上空飞行，还能够制作该区域的地图或图像。由于其紧密堆积的晶体排列，ARDUO探测器制造了一个差的康普顿成像仪，但确实有一些能力在飞越时产生周边图像。在本报告中，我们调查的相对优势，康普顿成像与移动方向检测。
2018-07-05 physics.ins-det
The Automatic Calibration Method of the Compton Edge Based on Normalized Cross-correlation and Simulated Annealing Algorithm
本文提出一种基于归一化互相关、模拟退火和卷积响应模型的康普顿边自动刻度方法，实验证明其精度与全能峰刻度相当且稳定性优于传统方法。
2025-07-22 nucl-ex physics.ins-det
Microscopic imaging of non-repetitive dynamic scenes at 5 THz frame rates by time and spatial frequency multiplexing
飞秒尺度的超快成像是分子生物学、物理化学、原子物理学和流体动力学中超快动力学可视化的重要工具。泵浦探测成像和条纹相机是最广泛使用的技术，但它们要么要求重复相同的场景，要么牺牲成像维度的数量。近年来发展了许多有趣的单次超快成像技术，用于记录非重复的动态场景。然而，在帧的数量、图像像素的数量或空间/时间分辨率方面仍然存在弱点。在这里，我们提出了一个单次拍摄的超快显微镜，可以捕获十几帧的时间与帧速率为5太赫兹。我们结合了一个空间光调制器和一个定制的梯队有效地产生大量的参考脉冲与设计的时间延迟和传播角度。这些参考脉冲与采样脉冲之间的干涉图像的单次拍摄记录允许我们在参考脉冲的定时处检索动态场景的频闪图像。我们演示了一次记录14个时间快照，这是迄今为止最大的，具有由激光输出脉冲设置的最佳时间分辨率。我们的超快显微镜在帧数和时间分辨率方面具有高度可扩展性，这将对揭示尚未探索的有趣时空动态产生深远影响。
2019-09-02 physics.ins-det physics.optics
A performance study of an electron-tracking Compton camera with a compact system for environmental gamma-ray observation
电子跟踪康普顿照相机（ETCC）是一种探测器，它可以逐个事件地确定入射亚MeV/MeV伽马射线事件的到达方向和能量。它是一种混合探测器，由一个气体时间投影室（TPC）和一个位置敏感闪烁相机组成，TPC是康普顿散射靶和反冲电子的跟踪器，位置敏感闪烁相机吸收散射的伽马射线，用于测量环境中污染土壤中的伽马射线。为了测量放射性铯（Cs）污染土壤中的环境γ射线，我们研制了一种便携式电池供电的ETCC系统，该系统具有紧凑的读出电路和数据采集系统，用于SMILE-II实验。我们在实验室中使用多个点源对γ射线成像能力和ETCC性能进行了检验。性能测试表明，该探测器的视场约为1 $\;$ sr，对从视场中心发出的662 keV γ射线的探测效率和角分辨率分别为$(9.31 \pm 0.95) \times 10^{^-5}$和$5.9^{\circ} \pm 0.6^{\circ}$。在实验室条件下，ETCC能在13 min内从一个$^{137}$ Cs γ源中探测到0.15 $\;μ\rm{Sv/h}$，显著性为5 $σ$。在本文中，我们报告的ETCC的规格和性能测试的结果。此外，我们讨论了它的潜在用途环境伽马射线测量。
2015-08-06 astro-ph.IM hep-ex nucl-ex
