交叉条形位敏阳极极紫外光子计数积分成像探测器性能研究

《交叉条形位敏阳极极紫外光子计数积分成像探测器性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、交叉条形位敏阳极极紫外光子计数积分成像探测器性能研究作者姓名邓国宝学校导师姓名、职称李庆辉教授领域光学工程企业导师姓名、职称朱香平副研究员申请学位类别工程硕士提交学位论文日期2014年12月学校代码10701学号1205122270分类TN82号TN1密级公开西安电子科技大学硕士学位论文交叉条形位敏阳极极紫外光子计数积分成像探测器性能研究作者姓名：邓国宝邓国宝领域：光学工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：李庆辉教授企业导师姓名、职称：朱香平副研究员提交日期：2014年12月SdudyofImagingPerformanceofEUVPhotonCounting

2、DetectorwithCrossStripAnodeAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinOpticalEngineeringByDengguobaoSupervisor:LiqinghuiZhuxiangpingDecember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注

3、和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论

4、文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要随着深空探测和空间技术的快速发展，光子计数成像探测器在深空探测尤其是紫外天文探测领域的应用越来越广泛，也对其探测性能提出了更高的要求，研制高空间分辨率、高时间分辨率的光子计数成像探测器成为了一项迫切的任务。鉴于我国在光子计数成像探测器领域研究起步较晚，在性能上与国外同类探测器存在很大的差距。而交叉条形位敏阳极极紫外光子计数积分成像探测器在计数率、空间分辨率、大面阵等方面具有潜在优势的，是目前空间紫外探测

5、器研究领域热点之一。本文研制的交叉条形位敏阳极极紫外光子计数积分成像探测器，主要组成有紫外光学窗口、紫外光电阴极、V型级联微通道板、交叉条形位敏阳极以及电子学读出电路等硬件模块和高斯质心位置解码算法、图像重构算法等软件模块。本文对交叉条形位敏阳极极紫外光子计数积分成像探测器进行了系统的研究，所取得的主要研究成果有：1.对交叉条形位敏阳极进行了详细的理论研究，建立完善了理论模型，并对探测器结构提出了优化方法。设计了4种交叉条形位敏阳极的加工方法和制造工艺，并加工制备出了样品，对该样品进行了性能检测，其极间电容达到了pF水平，克服了位敏阳极的极间串扰难题。2.在微通道板

6、工作机理基础上，深入研究了交叉条形位敏阳极的结构组成、制造工艺等参数对成像性能影响，并获得了探测器最优工作参数。3.设计了交叉条形位敏阳极极紫外光子计数积分成像探测器的电子学读出系统电荷灵敏前置放大电路模块，实现了多路fC级电荷信号的实时高效处理，并且取得了良好的同步性和一致性，采用FPGA设计出了电子学读出系统的控制电路模块，利用VME8010数据传输系统完成了电子学读出系统输出数据的高速实时传输和信号处理。4.研究了高斯质心位置解码算法，通过完善理论和优化参数，获得较高的解码定位精度，并基于高斯质心位置解码算法和图像重构算法，编写了图像生成软件，开展了图像后续处

7、理和分析工作。5.采用蒙特卡罗方法和Geant4软件模拟了交叉条形位敏阳极极紫外光子计数积分成像探测器系统，主要有模型建立，图像重构，成像分析，图像检测等工作，且获得了高质量的模拟图像，其空间分辨率达到了7um。6.搭建实验平台，对交叉条形位敏阳极极紫外光子计数积分成像探测器整体进行了成像，获取了清晰可辨的紫外成像图片，分析了图像分辨率、成像线性畸I西安电子科技大学硕士学位论文变。交叉条形位敏阳极极紫外光子计数积分成像探测器具有高空间分辨率、高时间分辨率、图像线性畸变小、探测范围广等优点，本探测器不仅可以在深空高能粒子探测、核电子学研究等领域拓展应用前景，还可以