[发明专利]积分型像素阵列探测器的刻度方法、装置、介质及设备

说明书

本公开实施例提供了一种积分型像素阵列探测器的刻度方法、装置、介质及设备，包括：当积分电路仅接入第一积分电容时，获取在无光照下像素的第一输出失调电压，以及在光照条件下像素的第一光强响应曲线，从而获得第一光强响应曲线的斜率；当积分电路接入所述第一积分电容和第二积分电容时，获取在无光照下像素的第二输出失调电压，以及在光照条件下像素的第二光强响应曲线，从而获得第二光强响应曲线的斜率；根据所述第一输出失调电压、所述第二输出失调电压、所述第一光强响应曲线的斜率、所述第二光强响应曲线的斜率确定传感器暗电流在积分电容上累积的电荷量Q_dark；通过暗电流修调电路从所述积分电路抽取电荷量Q_dark，从而消除传感器暗电流引起的失调。

技术领域

本公开涉及核探测技术和核电子学技术领域，具体而言，涉及一种积分型像素阵列探测器的刻度方法、装置、介质及设备。

背景技术

随着同步辐射装置的不断进步，对探测器装置的成像要求越来越高。在同步辐射各种实验中广泛应用的探测器是二维像素阵列探测器，通过半导体探测单元(如硅光二极管等)阵列与电子学专用集成电路芯片通过铟球倒装焊封装为一体构成。探测器的飞速进步推动了同步辐射装置的快速发展。

目前，计数型像素阵列探测器是小角散射、时间分辨等同步辐射实验中使用的主流探测器。计数型像素阵列探测器的单像素计数率最高为10⁷counts/s、读出帧率最高约为1kHz。应用于同步辐射小角散射实验时，由于计数率不够，为了获得较大角度范围内的散射信息，通常需要通过衰减光强或缩短曝光时间来屏蔽掉一定角度范围内的信号，以保证探测器不饱和，这会大大增加高角度区域数据的统计误差，降低小角散射的数据质量。当计数型像素阵列探测器应用于时间分辨实验时，受读出帧率限制，只能开展毫秒级以上的原位动态观测，无法实现更快的原位动态实验。

积分型像素阵列探测器是对一段积分时间内的所有光子信号进行处理，使用复位开关对像素单元电路中的积分电容进行直接复位，复位时间快。与计数型像素阵列探测器相比，积分型像素阵列探测器具有非常明显的等效计数率及读出帧率的优势，不仅同时具有大动态范围及高读出帧率的特性，而且可以获得非常高的等效计数率，其在小角散射、时间分辨等同步辐射实验中的应用，必将推动同步辐射新的实验方法的发展。

但是，现有的积分型像素阵列探测器，基于各种原因，如探测器自身的传感器暗电流、读出电路自身失调电压等，会引起积分型像素阵列探测器的失调，从而影响测量结果的准确性。

因此，需要一种积分型像素阵列探测器的刻度方法、装置、介质及设备。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开实施例的目的在于提供一种积分型像素阵列探测器的刻度方法、装置、介质及设备，消除探测器中各像素之间的失调，提高探测效率与成像质量。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

本公开实施例提供了一种积分型像素阵列探测器的刻度方法，所述刻度方法包括：当积分电路仅接入第一积分电容时，获取在无光照下像素的第一输出失调电压，以及在光照条件下像素的第一光强响应曲线，从而获得第一光强响应曲线的斜率；当积分电路接入所述第一积分电容和第二积分电容时，获取在无光照下像素的第二输出失调电压，以及在光照条件下像素的第二光强响应曲线，从而获得第二光强响应曲线的斜率；根据所述第一输出失调电压、所述第二输出失调电压、所述第一光强响应曲线的斜率、所述第二光强响应曲线的斜率确定传感器暗电流在积分电容上累积的电荷量Q_dark；通过暗电流修调电路从所述积分电路抽取电荷量Q_dark，从而消除传感器暗电流引起的失调。