ПИЛАТУС (детектор)

PILATUS — это название серии детекторов рентгеновского излучения, первоначально разработанных Институтом Пауля Шеррера при Swiss Light Source , а затем доработанных и коммерциализированных компанией DECTRIS . Детекторы PILATUS основаны на технологии гибридного счета фотонов (HPC), с помощью которой рентгеновские лучи преобразуются в электрические сигналы посредством фотоэлектрического эффекта в полупроводниковом сенсорном слое — кремнии или теллуриде кадмия — который подвержен значительному напряжению смещения . Электрические сигналы подсчитываются непосредственно рядом ячеек ASIC , подключенных к датчику. Каждая ячейка (или пиксель) сама по себе представляет собой полноценный детектор, оснащенный усилителем, дискриминатором и схемой счетчика. Это возможно благодаря современной технологии интегральных схем КМОП .

Прямое обнаружение одиночных фотонов и точное определение интенсивности рассеяния и дифракции в широком динамическом диапазоне привели к тому, что детекторы PILATUS стали стандартом для большинства синхротронного линий излучения и используются для широкого спектра рентгеновских приложений, в том числе : рассеяние , когерентное рассеяние , порошковая рентгеновская дифракция и спектроскопия . ^{[ 1 ]}

История

Первый детектор PILATUS большой площади был разработан в PSI в 2003 году как проект, возникший в результате разработки пиксельных детекторов для эксперимента CMS в CERN . Он стал первым детектором HPC, который широко использовался в синхротронных лучах по всему миру. ^{[ 2 ]}

второго поколения Системы PILATUS2 представляли собой серьезное технологическое усовершенствование: размер пикселей 172×172 мкм, глубина счетчика 20 бит и радиационно-устойчивая конструкция, необходимая для работы с интенсивными рентгеновскими лучами на синхротронах. ^{[ 3 ]} В 2006 году PILATUS2 был коммерциализирован компанией DECTRIS . Область белковой кристаллографии быстро выиграла от короткого времени считывания и бесшумного сбора сигнала детектора, поскольку это существенно сократило время, необходимое для сбора данных. ^{[ нужна ссылка ]}

третьего поколения PILATUS3 , представленный в 2012 году, оснащен технологией мгновенного повторного запуска. ^{[ 4 ]} что позволяет обеспечить еще более высокую скорость счета фотонов, чем его предшественники.

Ссылки

^ Брённиманн, К.; Трюб, П. (2018). «Гибридные пиксельные детекторы рентгеновского излучения для синхротронного излучения». В Э Йешке; С Хан; Дж. Р. Шнайдер; Дж. Б. Гастингс (ред.). Синхротронные источники света и лазеры на свободных электронах . Чам, Швейцария: Springer International. стр. 995–1027. дои : 10.1007/978-3-319-14394-1_36 . ISBN 978-3-319-14393-4 .
^ Броенниманн, К; и др. (2003). «Непрерывный сбор данных вращения образца для кристаллографии белков с помощью детектора PILATUS». Ядерные приборы и методы А . 510 (1–2): 24–28. Бибкод : 2003NIMPA.510...24B . дои : 10.1016/S0168-9002(03)01673-5 .
^ Брённиманн, К; и др. (2006). «Детектор ПИЛАТУС 1М» . Журнал синхротронного излучения . 13 (2): 120–130. дои : 10.1107/S0909049505038665 . ПМИД 16495612 .
^ Лелигер, Тедди; Бронниманн, Кристиан; Донат, Тилман; Шнебели, Матиас; Шнайдер, Роджер; Труб, Питер (2012). «Новый ASIC PILATUS3 с возможностью мгновенного повторного запуска». Протокол симпозиума IEEE по ядерным наукам и конференции по медицинской визуализации 2012 года (NSS/MIC) . стр. 610–615. дои : 10.1109/NSSMIC.2012.6551180 . ISBN 978-1-4673-2030-6 . S2CID 30028916 .

Клод Лерой (2012). Кремниевые твердотельные устройства и обнаружение радиации . Всемирная научная. п. 240. ИСБН 9789814390057 . Проверено 11 декабря 2018 г.

[broennimann2018-1] Брённиманн, К.; Трюб, П. (2018). «Гибридные пиксельные детекторы рентгеновского излучения для синхротронного излучения». В Э Йешке; С Хан; Дж. Р. Шнайдер; Дж. Б. Гастингс (ред.). Синхротронные источники света и лазеры на свободных электронах . Чам, Швейцария: Springer International. стр. 995–1027. дои : 10.1007/978-3-319-14394-1_36 . ISBN 978-3-319-14393-4 .

[2] Броенниманн, К; и др. (2003). «Непрерывный сбор данных вращения образца для кристаллографии белков с помощью детектора PILATUS». Ядерные приборы и методы А . 510 (1–2): 24–28. Бибкод : 2003NIMPA.510...24B . дои : 10.1016/S0168-9002(03)01673-5 .

[3] Брённиманн, К; и др. (2006). «Детектор ПИЛАТУС 1М» . Журнал синхротронного излучения . 13 (2): 120–130. дои : 10.1107/S0909049505038665 . ПМИД 16495612 .

[4] Лелигер, Тедди; Бронниманн, Кристиан; Донат, Тилман; Шнебели, Матиас; Шнайдер, Роджер; Труб, Питер (2012). «Новый ASIC PILATUS3 с возможностью мгновенного повторного запуска». Протокол симпозиума IEEE по ядерным наукам и конференции по медицинской визуализации 2012 года (NSS/MIC) . стр. 610–615. дои : 10.1109/NSSMIC.2012.6551180 . ISBN 978-1-4673-2030-6 . S2CID 30028916 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]