[发明专利]X射线探测器的信号读出装置和方法

摘要

本发明主要涉及X射线能谱的探测，为提出一种高精度的电荷‑数字域信号混合累加读出的方法，X射线探测器的信号读出装置和方法，结构包括衬底部分、埋层部分作为探测器的主体完成X射线的接收及光电信号的转化，衬底部分尺寸以全部吸收待探测能谱范围内的X射线光子为宜；热氧化生长的氧化物实现衬底部分与电极的电绝缘隔离，埋层部分则与电极相连通；所述电极为多晶硅或金属材料，顺序排布于热氧化生长的氧化物中，每个电极都通过金属导线连接至时序控制单元，时序控制单元控制相邻电极高低电平周期性变化，实现电荷包的顺序读出。本发明主要应用于X射线能谱的探测设备设计制造场合。

主权项

一种X射线探测器的信号读出装置，其特征是，结构包括：衬底部分、埋层部分作为探测器的主体完成X射线的接收及光电信号的转化，衬底部分尺寸以全部吸收待探测能谱范围内的X射线光子为宜；热氧化生长的氧化物实现衬底部分与电极的电绝缘隔离，埋层部分则与电极相连通；所述电极为多晶硅或金属材料，顺序排布于热氧化生长的氧化物中，每个电极都通过金属导线连接至时序控制单元，时序控制单元控制相邻电极高低电平周期性变化，实现电荷包的顺序读出，电极的三维尺寸、个数及电极间距由衬底尺寸及光生电荷收集效率而定，顺序排布的电极应满足完全收集曝光后光生电荷的要求；背面电极与所述电极分布于衬底部分两侧，背面电极尺寸及分布情况与所述电极相对应；遮光板用于控制X射线曝光时间；收集电极用于收集前面电极下势阱电荷的，收集电极能产生势阱，将前面的电荷都收集完毕后，通过浮置扩散经输出电极将电荷读出到数字累加器经寄存器输出，完成混合累加中电荷累加输出。