第一个 Medipix 芯片于 20 世纪 90 年代中期开发,旨在实现对大量像素矩阵进行单光子计数。在随后的 20 年中,从最初的努力中发展出了两个芯片系列。Medipix 光子计数芯片系列包括 Medipix、Medipix2 和 Medipix3。第四代芯片 Medipix4 正在开发中。Timepix 芯片最初更侧重于单粒子检测,该系列包括 Timepix、最新的 Timepix2 芯片(在本期特刊中介绍)和 Timepix3。第四代 Timepix4 也在开发中,第一个版本将于 2019 年生产。本文旨在简要介绍 Medipix 系列的各个成员,并提供文献中已有的更详细描述的参考。
ACF 是为 LCD 显示器行业开发的一种技术,用于将驱动器连接到每个像素行。该行业的下一步是 µLED,它们单独驱动,尺寸可以小到 15x15µm 2。Medipix 和 CLIC 一直在与行业合作伙伴合作,以使该流程适应像素传感器 • 成本低,不涉及光刻 • 可以使用适中的设备在内部完成支柱 (ENIG) 的晶圆处理
Neel 研究所拥有 Jeol NEOARM,它在光谱学、电场和磁场测量方面提供了卓越的可能性,可以与不同的原位选项相结合(加热、冷却和电偏置已经可用),实验室希望发展其在光谱学以及原位/操作分析(催化、生长、液体介质、电池运行等)方面的活动。NEOARM 配备了冷 FEG,能够在 60 至 200 kV 的电压下运行,配备了 STEM 像差校正器、多个 STEM 探测器,包括一个用于差分相衬的 8 段探测器、广角 EDX 探测器、用于电子能量损失光谱的 GIF 连续光谱仪、用于电子全息的双棱镜、Gatan Oneview 相机、使用 Medipix 3 技术的直接电子探测器、电子束感应电流以及电子束进动。提供多个样品架,可进行断层扫描、倾斜旋转、在氮气和氦气(正在开发中)温度下冷却,以及加热和原位电偏置。
本介绍性文章将早期半导体检测器向现代RA Diation Imaging Instruments的演变(现在具有数百万个信号处理细胞)的发展方面,利用了硅纳米技术的潜力。MEDIPIX和TIMEPIX组件是此演变中的主要移动器之一。可以使用单个电离粒子和光子检测矩阵中检测矩阵中的影响来研究这些基本量子本身,或者允许人们可视化辐射下对象的各种特征。x-射线成像可能是后者最常用的模态,新成像器可以处理每个事件x - 光子以获取具有有关对象的结构和组成的其他信息的图像。可以利用能量特异性X射线吸收来成像原子分布。出现了无数其他应用程序。为例,在分子光谱学中,每个像素中的亚纳秒时序可以实时传递,以单分子的飞行时间来实时映射样品的分子组成,与经典的凝胶电泳相比,革命是革命。参考文献和一些个人印象可在超过50年的时间内照亮辐射检测和成像。推断和对未来发展的狂野猜测总结了这篇文章。
封面封面是Nadesh Ligthart的“艺术创作”一词的定制版本。它说明了HTSM路线图高级仪器的动作计划。这些图像是基于先进的科学知识和共同创造的荷兰公司制造的高级仪器和市场产品:•ASI X射线,电子和离子摄像机,用于颜色X射线,电子显微镜,电子显微镜和质谱基于为高能物理学开发的技术开发的技术•cesine silicon silicon pore x-ray and poce poce x-ray and prompt interrantions promist intermitions范围••固定型材料,••材料•材料•材料,以•材料的固定量,覆盖量的固定量,覆盖量,•由高能水电构造制造的部分,也用于大型的真空系统,用于科学设备的大型真空系统光学11微米悬臂纤维纤维传感器基于荷兰微型技术和光纤研究MalvernPanalytical Medipix探测器,用于高能物理学,用于X射线散射仪和X射线散射仪的高能量nite;大学研究VDL/TNO支持ELT天文望远镜的主要镜子的支持结构以及Boessenkool Machinefabriek BV,Heinmade,Hositrad真空技术和Sumipro Insprosron lathing BV的产品。
“电子显微镜视角下创新材料高级表征”初级教授职位 Institut Neel CNRS,法国格勒诺布尔 CNRS 预计将在 2024 年上半年开放一个初级教授职位,在 4 个最近获得最先进透射电子显微镜 (TEM) 的实验室之间的竞争中,包括 Institut Néel。因此,Institut Néel 正在寻找一位优秀且积极主动的候选人来加强对 TEM 高级表征的研究活动。Institut Neel 拥有一个 Jeol NEOARM,它在光谱、电场和磁场测量方面提供了特殊的可能性,可以与不同的原位选项相结合(加热、冷却和电偏置已经可用),实验室希望发展其在光谱方面的活动,同时也发展原位/原位分析(催化、生长、液体介质、电池运行等)。 NEOARM 配备了冷 FEG,可在 60 至 200 kV 的电压下运行,并配备了 STEM 像差校正器、多个 STEM 探测器(包括用于差分相衬的 8 段探测器、广角 EDX 探测器、用于电子能量损失光谱的 GIF 连续光谱仪、用于电子全息照相的双棱镜、Gatan Oneview 相机、使用 Medipix 3 技术的直接电子探测器、电子束感应电流以及电子束进动。提供多个样品架,可进行断层扫描、倾斜旋转、在氮气和氦气(正在开发中)温度下冷却,以及加热和原位电偏置。
在过去的二十年中,Medipix 已建立了四个连续的合作项目。这些合作旨在利用从高能物理学进步中获得的知识来开发尖端的混合像素探测器,从而能够精确探测每个事件中的单个 X 射线光子或粒子[1]。这些技术在多个科学领域有广泛的应用,包括医学成像、同步加速器 X 射线相机、基于 X 射线的材料分析、电子显微镜等。首先,Medipix1 芯片演示了在 170 µ m 像素间距内单光子计数架构的原理,并展示了通过使用脉冲处理前端在将检测阈值设置在远高于背景噪声水平的情况下实现无噪声 X 射线成像的可行性[2]。Medipix2 通过使用每像素双阈值证明了在 55 µ m 紧凑像素间距下进行光谱成像的可行性[3]。然而,由于电荷收集过程中的扩散以及高 Z 材料中的荧光光子,像素尺寸的减小导致像素间出现严重的电荷共享 [4,5]。随着 Medipix3RX 的推出,读出电子器件从单光子计数转变为单光子处理架构。一种直接在 55 µ m 像素上实施像素间算法的新方案消除了电荷扩散产生的能谱畸变 [6,7]。Medipix3RX 还引入了将 4 个像素中的 1 个连接到像素间距为 110 µ m 的传感器的选项。尽管如此,Medipix3RX 探测器只能在三侧邻接,因为芯片的一侧保留用于控制逻辑和 I/O。这使连续大面积探测器的实现变得复杂。本文介绍的 Medipix4 延续了 Timepix4 芯片的进步,使专用集成电路 (ASIC) 能够沿四侧覆盖,同时将死区降至最低 [8]。医学 X 射线计算机断层扫描 (CT) 和 X 射线成像的另一个限制因素是脉冲堆积,这是由于
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]。