Powiadomienia systemowe
- Sesja wygasła!
- Sesja wygasła!
Tytuł artykułu
Autorzy
Wybrane pełne teksty z tego czasopisma
Identyfikatory
Warianty tytułu
Silicon strip detectors in X-ray diffractometry applications
Języki publikacji
Abstrakty
W artykule przedstawiono system do pozycjoczułej jednowymiarowej detekcji promieniowania X dedykowany do zastosowań dyfraktometrycznych. Zasadniczymi elementami systemu są: krzemowy detektor paskowy i specjalizowany 64-kanałowy układ scalony zawierający niskoszumowe układy elektroniki front-end i bloki cyfrowe umożliwiające przechowanie danych, kontrolę polaryzacji i komunikację ze światem zewnętrznym poprzez łącza szeregowe. W artykule omówiono architekturę układu scalonego ze zwróceniem szczególnej uwagi na optymalizację szumową, minimalizację rozrzutu parametrów elektrycznych pomiędzy kanałami, oraz integrację bloków analogowych i cyfrowych w jednym układzie scalonym. Przedstawiono przykładowe wyniki pomiarów prototypowego systemu.
The paper describes a multichannel readout system for applications in X-ray diffractometry. The system consists of a silicon strip detector and a mixed-mode 64-channel readout chip RX64. The integrated circuit is implemented in a 0.8 μm CMOS p-well epi-type substrate technology. The single channel comprises a charge sensitive preamplifier, a shaper, a discriminator and a pseudo-random 20-bit counter. To increase the functionality and testability additional blocks like calibration circuit, internal DACs and command decoder are implemented on the chip. The equivalent noise charge (ENC) measured at room temperature for the detector capacitance of 2.5 pF and integration time of 0.7 μs is 167 electrons rms. The power dissipation is below 2.5 mW/channel. The input referred channel-to-channel offset variation is only 28 electrons rms, while the gain spread expressed as sigma to the mean value is 0.5%. The chip occupies the area 2.8 x 6.5 mm2.
Wydawca
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
435--448
Opis fizyczny
Bibliogr. 14 poz.
Twórcy
autor
autor
- Wydział Fizyki i Techniki Jądrowej, AGH, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków
Bibliografia
- 1. G. Lutz: Semiconductor radiation detector. Germany, Springer Verlag, 1999.
- 2. H. J. Besch: Radiation detectors in medical and biological applications. Nuclear Instruments and Methods, vol. A419 ,(1998), pp. 202-216.
- 3. B. Ludewigt, J. Jaklevic, I. Kipnis, C. Rossington, H. Spieler: A high rate, low noise, X-ray silicon strip detector system. YEEE Transaction on Nuclear Science 41 (1994), pp. 1037-1041.
- 4. P. Fessler, J. Coffin, H. Eberle, C. de Raad Iseli, B. Hilt, D. Huss, et al.: An important step forward in continuous spectroscopic imaging of ionising radiations using ASICs. Nuclear Instruments and Methods, vol. A421 (1999), pp. 130-141.
- 5. R. Turchettaet al.: High spatial resolution silicon read-out system for single photon X-ray detection. IEEE Transaction on Nuclear Science 41 (1994), pp. 1063-1068.
- 6. V. Chatzisotiriou, I. Christofis, N. Dimitriou, Ch. Dre, N. Haralabidis, S. Karvelas, et al.: X-ray powder crystallography with vertex instrumentation. Nuclear Instruments and Methods, vol. A418 (1998), pp. 173-185.
- 7. K. Korbel: Układy elektroniki front-end. AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2000, ss. 87-101 .
- 8. W. Sansen, Z. Chang: Limits of Low Noise Performance of Detector Readout Front Ends in CMOS Technology. IEEE Transaction on Circuits and Systems, Vol. 37, No. 11 (1990), pp. 1375-1382.
- 9. P. Gryboś, W. Dabrowski: Development of a fully integrated readout system for high count rate position-sensitive measurements of X-rays using silicon strip detectors. IEEE Transactions on Nuclear Science, vol. 48, no. 3, (2001), pp. 466-472.
- 10. K. Laker, W. Sansen: Design of analog integrated circuits and systems. New York, McGraw-Hill, 1994.
- 11. B. Nauta, G. Hoogzaad: Substrate Bounce in Mixed-Mode CMOS ICs, in book edited by J. Huijsing, R. van de Plassche, W. Sansen, Analog circuit design. Volt electronics; mixed-mode systems; low-noise and RF power amplifiers for telecommunication. Kluwer Academic Publishers, Boston, 1999, pp. 157-171.
- 12. P. Horowitz, W. Hill: Sztuka elektroniki. Tom 2, Warszawa Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, 1996, ss. 206-207.
- 13. P. Gryboś, W. Dąbrowski,P. Hottowy, K. Świentek, R. Szczygieł: Design and Test of Pseudo-random Counters and Control Logic for a Multichannel Mixed-mode IC for Readout of Silicon Strip Detectors. Proceedings of the 8th International Conference on Mixed Design of Integrated Circuits and Systems - MIXDES’2001 Zakopane, Poland, June 12-23, 2001, pp. 143-148.
- 14. IEEE Std 1596.3-1996, IEEE Standard for Low-Voltage Differential Signals (LVDS) for Scalable Coherent Interface (SCI).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BWA2-0010-0015