ccd x射线探测器的数字cds技术及标定实验

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1、ＣＣＤＸ射线探测器的数字ＣＤＳ技术及标定实验ＡＤｉｇｉｔａｌＣＤＳＴｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎＴｅｓｔｓｏｆＣＣＤ－Ｘ巧Ｄｅｔｅｃｔｏｒｙ作者姓名；刘晓艳专业名称：粒子物理与原子核物理研究方向：核结构指导教师：陆景彬教授撫－勇研究贵学位类别：博±培养单位：物理学院论文答辩日期：２０１日年１２月５日授予学位日期：年月日：论文评阅人；答辩委员会细成Ｉ姓名职称Ｉ；作单巧姓名职称；作单位育审专家正高级北京师范乂学主席徐玉鹏研究员中国科学院高能物理研究所盲审专家正高级中国科学

2、院近代物理硏究所委员陈勇研究员中國科学院高能物理研究所育审专家正高级北京航空航天大学韩巧教授吉林乂学盲审专家正高级中国科学院上海应用物理研究所啼景彬教授吉林人学？盲审专家正高级中国ｒ．程物理研究院吴向尧教授东北师范乂学未经本论文作者的书面授权，巧法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作巧的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博±学位论文原创性声明独立进本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人

3、在指导教师的指导下，行研究王作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本对论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名；日期：２０１５年／之月５日中文摘要中文摘要CCDX射线探测器的数字CDS技术及标定实验硬X射线调制望远镜（HXMT）是我国自主创新的X射线天文卫星，应用我国学者发展的直接解调成像方法（DirectDemofulationMethod），具有较高的灵敏度和较好的空间分辨率。低能X射线望远镜（LE）

4、是硬X射线调制望远镜有效载荷的重要分系统之一，LE选用了CCD类探测器（CCD236）加准直器的方案，总的探测2面积为384cm。CCD236一种特殊的电荷耦合型器件（CCD），其舍弃了入射X射线光子的位置信息，所以能够较快地读出。本文提出了基于高速数据采集卡的CCD类探测器数字化读出方法，去除CDS硬件电路，对探测器的输出信号多次采样并进行模数转换，然后用数值计算的方法实现CDS及AD功能。运用数字-CDS技术，CCD236探测器的读出噪声在低于-110℃时可达3.3e，能量分辨可达121eV@5.9keV。能量线性、能量分辨、读出噪声和探测效率是评价探测器性能好坏的重

5、要指标，需要进行标定。标定就是将探测器的性能参数数据化。本文主要利用X射线双晶体单色器进行了探测器能量线性和响应的标定实验，还利用我国EBIT装置进行了探测器的相对效率的标定工作，建立了LE探测器能量响应矩阵的基础数据。I吉林大学博士学位论文关键词：CCD探测器，CDS技术，探测器标定IIAbstractAbstractADigitalCDSTechniqueandCalibrationTestsofCCDX-rayDetectorHardX-rayModulationTelescope(HXMT)isanin-houseinnovativeX-rayastronomic

6、alsatelliteinourcountry,applyingtheDirectDemodulationMethodthatdevelopedbyChinesescholarwithhighsensitivityandgoodspatialresolution.LowEnergyX-rayTelescope(LE)isoneoftheimportantpayloadsofHXMT.LEusesCCD236detectorswithcollimators,providingatotaldetectionareaof2384cm.CCD236isaspecialtypeof

7、charge-coupleddevice(CCD),whichimprovesthereadoutspeedbyabandoningthelocationofincidentX-rays.Thispaperproposesadigitalreadouttechniquebasedonhigh-speeddataacquisitioncardforCCDdetector.RatherthanCDShardwarecircuit,thistechniquesamplestheoutputsignalofthedetectorfor