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在过去的二十年中，已经建立了4个连续的Medipix合作。这些合作旨在利用从高能物理学的进步中获取的知识来开发尖端的混合像素探测器，从而使个人X射线光子或颗粒的精确检测[1]。这些技术在科学领域中具有多种应用，包括医学成像，同步性X射线摄像机，基于X射线的材料分析，电子显微镜等。首先，Medipix1芯片在170μm的像素螺距中展示了单个光子计数体系结构的原理，并通过使用脉冲处理前端展示了X射线成像无噪声的可行性，同时将检测阈值设置为高于背景噪声的水平[2]。medipix2通过使用每个像素的双阈值[3]，用紧凑的像素螺距的光谱成像证明了光谱成像的可行性。然而，缩小的像素尺寸导致像素在电荷收集期间扩散和高Z材料中的荧光光子之间的显着电荷分布[4，5]。随着Medipix3Rx的引入，读出电子设备从单个光子计数到单个光子加工体系结构进行了过渡。一种新的方案，直接在55μm像素上实现像素间算法，消除了电荷扩散产生的能谱失真[6，7]。Medipix3rx还引入了将一个像素中的一个像素连接到具有110μm像素螺距的传感器的选项。这使实现连续的大区域检测器的实现复杂化。尽管如此，由于芯片的一侧保留用于控制逻辑和IO，因此只能在三个侧伸入Medipix3Rx检测器。本文介绍的MEDIPIX4遵循TimePix4芯片的进步，并使特定于应用的集成电路（ASIC）沿所有四个侧面耕种，而死区则最小[8]。医学X射线计算机断层扫描（CT）和X射线成像中的另一个约束是由脉冲堆积产生的，这归因于计数系统的固有死亡时间[9]。一些最近的光子计数检测器已经开始开发像素方案，以补偿这种效果并在使用单色源时增加计数速率的性能[10-12]。
2024 Jinst 19 P02024
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