高性能紫外光子计数积分成像探测器关键技术研究

提出了用一种交叉条形位敏阳极代替楔条形位敏阳极，与近贴聚焦紫外变像管结合构成一种紫外光子计数积分成像探测器。该成像探测器工作于光子计数模式，能够记录单个光子到达的空间坐标（X,Y）和时间坐标（T），实现三维（X,Y,T）光子计数积分成像，具有高空间分辨率、高计数率、大面阵等优点。拟利用蒙特卡罗方法研究微通道板电子倍增、电子云传输和分布，建立完善理论模型；利用交叉条形位敏阳极探索高分辨率位置解码新方法；探索用飞秒激光超精细加工技术制作高精度位敏阳极；利用波形数字化电荷测量方法结合Labview软件研究探测器即时信号处理技术；深化微弱光信号探测技术研究，为我国空间微弱紫外光信号探测和成像技术的发展奠定理论和技术基础。高性能三维光子计数积分成像探测器不仅可应用于空间微弱光天文探测，而且在紫外预警、核物理、化学、生物学、量子电子学等领域也具有广泛的应用。

微通道板阳极探测器在空间紫外探测领域尤其是空间紫外天文学领域具有重要的应用，课题针对空间紫外探测器对大计数率、高空间分辨率和大面阵需求，提出利用交叉条形位敏阳极代替传统楔条形阳极，为满足我国未来空间紫外探测领域对高计数率、高空间分辨率和大面阵光子计数成像探测器需求奠定技术基础。. 探测器光电阴极采用CsI，微通道板采用V型级联方式实现电子倍增、阳极解码方式采用交叉条形位敏阳极，电子读出系统采用多通道电荷灵敏放大整形集成芯片电路，通过VME机箱进行数据采集、通过LIBVIEW编制解码算法软件进行光子计数位置解码。目前已经成功研制出32通道交叉条形位敏阳极探测器原理样机，测试结果表明探测器的空间分辨率达到8μm、线性度优于0.8%，计数率>1MHz。研究期间发表学术论文4篇，申请专利6项，培养硕士研究生1名。