在Cd（Zn）Te探测器、微电子和互连技术方面的联合进展为新一代能量范围从1到1000 keV的物理和天体物理应用仪器开辟了道路。即使在-20至20摄氏度之间工作，这些仪器也将提供高空间分辨率（像素大小从300 x 300平方微米到几平方毫米），高光谱响应和高检测效率。为了实现这些目标，可靠、高度集成、低噪声和低功耗的电子设备是必不可少的。我们的团队目前正在开发一种新的ASIC探测器前端，名为IDEF-X，用于基于Cd（Zn）Te探测器的模块化光谱成像系统。我们在这里介绍的第一个版本的IDEF-X，其中包括一组10个低噪声电荷敏感前置放大器（CSA）。它已处理与标准AMS 0.35微米CMOS技术。CSA被设计为DC耦合到在室温下具有低暗电流的检测器。所实现的各种斩波器针对0.5至30 pF的检测器电容进行了优化。
英文摘要：
Joint progresses in Cd(Zn)Te detectors, microelectronics and interconnection technologies open the way for a new generation of instruments for physics and astrophysics applications in the energy range from 1 to 1000 keV. Even working between -20 and 20 degrees Celsius, these instruments will offer high spatial resolution (pixel size ranging from 300 x 300 square micrometers to few square millimeters), high spectral response and high detection efficiency. To reach these goals, reliable, highly integrated, low noise and low power consumption electronics is mandatory. Our group is currently developing a new ASIC detector front-end named IDeF-X, for modular spectro-imaging system based on the use of Cd(Zn)Te detectors. We present here the first version of IDeF-X which consists in a set of ten low noise charge sensitive preamplifiers (CSA). It has been processed with the standard AMS 0.35 micrometer CMOS technology. The CSA are designed to be DC coupled to detectors having a low dark current at room temperature. The various preamps implemented are optimized for detector capacitances ranging from 0.5 up to 30 pF.
Front-end ASIC for Spectroscopic Readout of Virtual Frisch-Grid CZT Bar Sensors
紧凑型多通道辐射探测器依靠低噪声前端专用集成电路（ASIC）实现高光谱分辨率。在这里，一个新的ASIC开发读出虚拟弗里希栅碲锌镉（VFG CZT）探测器的γ射线光谱。对应于检测器中的每个电离事件，ASIC测量与检测器阵列中的每个传感器相关联的阳极、阴极和四个垫感测电极处的振幅和定时。ASIC由52个通道组成，其中有4个阴极通道和48个通道，这些通道可以被配置为具有250 mV基线的阳极通道或焊盘感测通道以处理具有1.2 V基线的感应信号。静态功耗为3 mW，每个通道执行低噪声电荷放大、高阶整形、峰值和定时检测以及模拟存储和多路复用。对于3 MeV范围内大于8 fC的电荷，总体通道线性度优于$\pm$ 1%，定时分辨率低至700 ps。通过连接并偏置的6 mm x 6 mm x 20 mm虚拟弗里希栅条传感器的4 x 4阵列，测量了3.2 MeV范围内高达100 fC的电荷的$\approx$ 270 rms $e^{-}$的电子分辨率。用3D校正技术获得的光谱测量结果表明，在238 keV和662 keV下的分辨率分别为1.8%FWHM和0.9%FWHM。
Hammerhead, an ultrahigh resolution ePix camera for wavelength-dispersive spectrometers
波长色散光谱仪（WDS）通常用于同步加速器和自由电子激光应用中，其中高能量分辨率（eV量级）很重要。提高WDS能量分辨率需要提高探测器在色散方向上的空间分辨率。通常采用的条形检测器或小像素检测器的方法并不理想。我们提出了一种新的方法，与传感器使用矩形像素具有高的纵横比（带和像素之间，进一步称为“strixels”），和strixel重新分配，以匹配典型的ASIC的方形像素阵列，同时避免了相当大的努力重新设计ASIC。这导致17.4 mm x 77 mm的传感器面积，在水平方向上具有25 $μ$ m的精细间距，导致3072列和176行。传感器使用ePix100读出ASIC，利用其低噪声（43 e $^-$，或180 eV rms）。我们目前获得的结果与锤头ePix100相机，显示在色散方向上的小间距（25 $μ$ m）最大化的性能为高和低的光子occupancy，从而在最佳的WDS能量分辨率。在高光子占用率下的低噪声水平允许精确的光子计数，而在低占用率下，可以针对每个光子重建能量和子像素位置两者，从而允许在色散方向上的高分辨率（大约1 $μ$ m）以及对散射光束和谐波的抑制。使用具有再分布和倒装芯片键合到标准ePix读出ASIC的strixel传感器，可在WDS应用中实现高位置分辨率（$\sim$ 1 $μ$ m）和低噪声，充分利用混合像素检测器的优势（产量高、可用性好、相对便宜），…
Testing Station for Fast Screening of Through Silicon Via (TSV)-enabled Application Specific Integrated Circuits (ASICs) for Hard X-ray Imaging Detectors
High-Resolution Timing for Vertex-Reconstructed Muon-Spin Spectroscopy Using Plastic Scintillators and MuTRiG
Kirchhoff Institute for Physics, Heidelberg University（海德堡大学基尔霍夫物理研究所）；Institute for Nuclear Physics, Johannes Gutenberg-Universität Mainz（约翰内斯·古腾堡美因茨大学核物理研究所）；PSI Center for Neutron and Muon Sciences（瑞士保罗谢勒研究所中子与μ子科学中心）；Institute for Particle Physics and Astrophysics, ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院粒子物理与天体物理研究所）；Physics Institute, Heidelberg University（海德堡大学物理研究所）
