stringtranslate.com

ПИЛАТУС (детектор)

Дифракционная картина белка тауматина в его тетрагональной кристаллической форме, зарегистрированная на PILATUS 6M на линии пучка HZB MX BL14.1.

PILATUS — это название серии рентгеновских детекторов, первоначально разработанных Институтом Пауля Шеррера в Swiss Light Source и далее разработанных и коммерциализированных DECTRIS . Детекторы PILATUS основаны на технологии гибридного счета фотонов (HPC), с помощью которой рентгеновские лучи преобразуются в электрические сигналы с помощью фотоэлектрического эффекта в полупроводниковом сенсорном слое — кремнии или теллуриде кадмия — который подвергается значительному напряжению смещения . Электрические сигналы подсчитываются непосредственно серией ячеек в ASIC , связанной с датчиком. Каждая ячейка — или пиксель — сама по себе является полным детектором, оснащенным усилителем, дискриминатором и схемой счетчика. Это возможно благодаря современной технологии интегральных схем CMOS .

Прямое обнаружение одиночных фотонов и точное определение интенсивности рассеяния и дифракции в широком динамическом диапазоне привели к тому, что детекторы PILATUS стали стандартом на большинстве синхротронных пучков и используются для самых разных рентгеновских приложений, включая: малоугловое рассеяние , когерентное рассеяние , порошковую рентгеновскую дифракцию и спектроскопию . [1]

История

Первый детектор большой площади PILATUS был разработан в PSI в 2003 году как проект, вытекающий из разработки пиксельных детекторов для эксперимента CMS в ЦЕРНе . Он стал первым детектором HPC, который широко использовался на синхротронных пучках по всему миру. [2]

Системы PILATUS2 второго поколения представляли собой значительное технологическое усовершенствование, характеризующееся размером пикселя 172×172 мкм, глубиной счетчика 20 бит и радиационно-устойчивой конструкцией, необходимой для работы с интенсивными рентгеновскими лучами на синхротронах. [3] В 2006 году PILATUS2 был коммерциализирован компанией DECTRIS . Область кристаллографии белков быстро извлекла выгоду из короткого времени считывания и получения сигнала без помех детектором, поскольку это существенно сократило время, необходимое для сбора данных. [ необходима цитата ]

Третье поколение PILATUS3 , представленное в 2012 году, оснащено технологией мгновенного перезапуска [4] , которая обеспечивает еще более высокую скорость подсчета фотонов, чем у его предшественников.

Ссылки

  1. ^ Brönnimann, C.; Trüb, P. (2018). «Гибридные пиксельные детекторы рентгеновского излучения с подсчетом фотонов для синхротронного излучения». В E Jaeschke; S Khan; JR Schneider; JB Hastings (ред.). Источники синхротронного света и лазеры на свободных электронах . Cham, Швейцария: Springer International. стр. 995–1027. doi :10.1007/978-3-319-14394-1_36. ISBN 978-3-319-14393-4.
  2. ^ Broennimann, C; et al. (2003). "Сбор данных непрерывного вращения образца для кристаллографии белков с помощью детектора PILATUS". Nuclear Instruments and Methods A. 510 ( 1–2): 24–28. Bibcode :2003NIMPA.510...24B. doi :10.1016/S0168-9002(03)01673-5.
  3. ^ Brönnimann, C; et al. (2006). «Детектор PILATUS 1M». Журнал синхротронного излучения . 13 (2): 120–130. doi : 10.1107/S0909049505038665 . PMID  16495612.
  4. ^ Loeliger, Teddy; Bronnimann, Christian; Donath, Tilman; Schneebeli, Matthias; Schnyder, Roger; Trub, Peter (2012). «Новая микросхема ASIC PILATUS3 с возможностью мгновенного перезапуска». IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference Record (NSS/MIC) 2012 года . стр. 610–615. doi :10.1109/NSSMIC.2012.6551180. ISBN 978-1-4673-2030-6. S2CID  30028916.