[发明专利]一种碲锌镉半导体探测器成像质量评估方法

摘要

本发明请求保护一种碲锌镉半导体探测器成像质量评估方法，该方法利用碲锌镉探测器搭建狭缝成像装置以测量相应调制传递函数(MTF)，在此基础上，通过实验装置关键物理参数，如探测器厚度L；施加电场E；空穴迁移率μ_h；孔寿命τ_h；电子迁移率μ_e；电子寿命τ_e；与入射光子能量有关的线性衰减系数μ_a；像素大小b，进行预采样MTF测算，测算结果用以修正实际实验测试结果，以求达到更高成像性能评价结果。本发明还是一种CdZnTe成像探测器设计方法，通过选择不同的关键参数来实现高MTF性能，从而可以优化探测器设计。

主权项

1.一种碲锌镉半导体探测器成像质量评估方法，每一块所评估的成像CdZnTe探测器按接收X射线辐照方向，从上至下依次包括阴极平面电极、CdZnTe晶体材料、阳极像素阵列电极、读出电路板、数据传送电路板，本方法采用CdZnTe探测器搭建狭缝成像装置以测量获得MTF，进行预采样MTF仿真测算，其特征在于，测算结果用以修正实际实验测试结果，以求达到更高成像性能评价结果，包括以下步骤：A、采用螺纹千分尺测量探测器厚度L；精密电压电流表测量施加电场E；采用霍尔效应测量法测试获得碲锌镉晶体电子迁移率μe、空穴迁移率μh，在小注入条件下通过指数衰减规律计算获得空穴寿命τh与电子寿命τe，根据国际原子能机构测量数据获得入射光子能量μa相关的线性衰减系数值；B、基于步骤A所获取关键参数，对CdZnTe晶体中的载流子浓度分布进行分析，不仅计算未俘获电子载流子浓度分布，同时也考虑俘获空穴载流子、俘获电子载流子浓度分布，根据镜像法原理计算获得“未俘获电子载流子、俘获空穴载流子、俘获电子载流子”在碲锌镉探测器信号收集极表面任意位置所产生线扩展函数(LSF)信号，继而计算获得该碲锌镉探测器MTF数据；C、根据测算获得MTF数据对实验测试获得探测器MTF数据进行优化拟合，获得最佳探测器像素尺寸d；D、在碲锌镉晶体上制作像素阵列阳极，实现探测器成像性能优化。