X射线探测器MM-PAD

MM-PAD 是一款单光子级别、直接探测型 X 射线成像探测器，具有超宽动态范围。特别适用于各类X射线散射应用，例如：叠层成像（Ptychography）、相干衍射成像（CDI）、小角 X 射线散射（SAXS）以及广角 X 射线散（WAXS）。

该设备采用“混合模式”工作机制，实现了单帧满阱容量大于4.7 × 10⁷光子/像素，以及在8 keV条件下持续计数率5×10⁸光子/像素/秒。不同于结构较为简单的光子计数型探测器，本系统不存在因处理架构导致的“死时间”，因此不会遗漏光子事件。

标准探测器头配置为512×512像素，由 2×4子模块阵列组成。每个子模块包含256× 128像素，像素间距为150μm。对于20 keV及以下的X射线能量实验，可选用基于硅（Si）传感器基底的子模块。对于高于 20 keV 的实验，可选用基于碲化镉（CdTe）传感器基底的子模块。

MM-PAD的最小帧间时间为 0.86 ms，最高帧率可达1.1 kHz。在8 keV 条件下，读出噪声约为0.5光子/像素，暗电流约为 2光子/像素/秒。系统集成了热电制冷系统以保持低暗电流。可以通过以太网连接至用户 PC 进行控制，并支持 EPICS 控制接口或 Sydor 专有控制接口。 

产品指标

• 传感器材料：500 μm 厚高阻硅或750 μm厚碲化镉

• 传感器格式：由 8个子模块组成，每个模块为 256 x 128 像素。标准探测器阵列为 512 x 512 像素格式。

• 像素间距：150 μm

• 满阱容量：4.7 x 10⁷ 光子/像素/帧 @ 8 keV

• 持续计数率：~ 5 x 10⁸ 光子/像素/秒

• 读出噪声： ~ 0.5 光子/像素 @ 8 keV

• 暗电流：2光子/像素/秒 @ 8 keV

• 帧率：最高1.1 kHz

• 能谱范围：使用硅传感器时最高 20 keV，使用碲化镉传感器时高于 20 keV

• 冷却方式：热电冷却，辅以水冷废热排出

• 物理尺寸与重量：220 x 220 x 460 mm，< 8 kg

• 用户界面：支持 EPICS 和/或 Sydor 专用控制界面

产品特点

• 单帧动态范围 > 4.7×10&#x2077; 光子/像素，或等效的持续 计数率 5×10&#x2078; 光子/像素/秒（在 8 keV 条件下）

• 帧率 最高可达 1.1 kHz

• 硅（Si）传感器 适用于最高 20 keV 能量，或 CdTe传感器 适用于高于 20 keV 的能量范围

• 包含 EPICS 控制接口 和/或专有的 Sydor 控制接口

产品应用

• 叠层成像（Ptychography）

• X 射线光子相关光谱（XPCS）

• 相干衍射成像（CDI）

• 全散射（小角 X 射线散射 SAXS 与广角 X 射线散射WAXS）
  

QE曲线

图为750 μm 厚 CdTe（碲化镉）探测器与 500 μm 厚硅探测器的量子效率

产品机械图

目前先锋泰坦已与美国 Sydor Technologies 达成官方代理合作，全面引进其X 射线探测、金刚石光束监测器仪器，负责产品在中国市场的推广、销售与售后技术落地，赋能国内前沿瞬态科学实验研究。

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