硅漂移探测器数字脉冲处理技术

• 作者: 宋文刚 张立军 张晶 王冠鹰
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 硅漂移探测器 数字脉冲处理 前置放大器 模数转换器 脉冲成形
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 核物理学|NUCLEAR PHYSICS
• 页码范围: 74-82
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.71.20211062

摘要

硅漂移探测器(silicon drift detector,SDD)是一种高性能X射线探测器,具有极其广泛的应用.SDD射线探测系统由SDD器件、前置放大器和脉冲处理系统组成,现有的SDD脉冲处理系统存在脉冲堆积抑制性能差以及易受前级系统参数波动影响的问题,导致探测系统性能变差.本文提出一种SDD数字脉冲处理系统,在该系统中,模数转换器(analog-to-digital converter,ADC)直接采样前置放大器的输出,并将数据传输到数字脉冲处理平台进行处理.结合SDD器件与前置放大器的信号特性,分析ADC采样位数与采样频率对系统性能的影响;提出两种优化的ADC采样电路,防止因ADC采样位数不足引起能量分辨率变差.对数字脉冲处理系统中的脉冲成形算法进行研究,结果表明成形信号不会因前级系统的参数变化而畸变,证明了该数字脉冲处理系统的鲁棒性.建立完成SDD数字脉冲处理系统,并对系统进行测试,验证了系统的正确性.