低噪声高能量分辨率X射线CCD读出系统设计

X射线CCD(Charge-Coupled Device)是现代观测天文学和天体物理学的重要探测器,其读出系统直接影响探测器的性能。通过对CDS(Correlated Double Sampling)等系统重要模块的分析和优化设计,提出了一款针对CCD47-10的读出系统。测试结果显示,系统读出噪声仅为8.6 e-,对55Fe的能量分辨率FWHM(Full Width Half Maximum)可达152 eV,且具有良好的线性度。

一种应用于CCD读出系统的数据传输系统设计

在高分辨率太阳软X射线CCD读出系统设计中,为了实现对CCD采集的数据传输的需求,提出了一种基于USB 2.0协议的8位数据传输系统的设计方案,并完成了该系统的软硬件设计。设计以Xilinx公司的XC3S500E系列的FPGA为主控制器,以支持USB 2.0协议的EZ-USB FX2LP系列的CY7C68013A为接口芯片,采用块传输方式,并最终通过C++编写的程序在上位机上进行数据和图像的显示。文中详细阐述了基于端口模式的CY7C68013A和FPGA之间数据传输的软硬件设计。实验结果表明,该系统传输数据准确,达到了设计要求。。

基于FPGA和NIOS的背照式CCD成像系统

设计了一种基于FPGA+NIOSⅡ的背照式CCD成像系统。系统采用半导体制冷器对CCD芯片致冷,大幅降低了CCD芯片的暗电流,从而使相机具有很高的灵敏度和很低的读出噪声特性。图像数据传输采用TCP/IP协议接口,可以进行远距离网络控制。详细介绍了系统的硬件设计、制冷系统结构设计,以及相关软件设计。

Design and optimization of the readout system for X-ray CCDs

A readout system for X-ray CCDs based on an improved architecture is presented; by optimizing several critical circuit blocks along the analog signal chain, the conflict between the readout speed and readout noise is greatly alleviated. Using CCD47-10 as its target CCD, the readout system has achieved 8.6e^- readout noise and 142 eV FWHM at 5.9 keV Mn Kα under a pixel rate of 80 kHz. Also its performance of imaging has been investigated.

重离子径迹影像探测器研制及初步实验测试

研制了一套基于气体雪崩电离室和CCD(charge-coupled device)影像获取系统的重离子径迹影像探测器。利用239Pu放出的α粒子,对所研制的重离子径迹影像探测器系统进行了初步的实验测试。测试结果显示,所研制的重离子径迹影像探测器系统能够成功地抓拍到α粒子的径迹,其径迹形貌与气体雪崩电离室中工作气体的气压、CCD相机的曝光时间等参数密切相关。对工作气体气压为15 hPa、曝光时间10 s的α粒子径迹影像数据分析表明,径迹分布呈轴对称,径迹宽度沿轴向逐渐减小,径迹影像的像点密度沿轴向逐渐增加。