Speaker
娜 王
(IHEP)
Description
拟规划建设的增强型 X 射线时变与偏振天文台（eXTP）所搭载的偏振聚焦阵列（PFA）由三台完全相同的 X 射线成像望远镜组成，可在 2–8 keV 能段开展 X 射线偏振观测，并具备优异的空间、能谱及时间分辨能力。
为实现上述科学目标，每个探测单元均采用辐射传感器与专用集成电路（ASIC）读出芯片相结合的方案，用于对单个 X 射线事件产生的电荷信号进行精确提取与数字化处理。针对该应用需求，本文研制了一款专用 ASIC 芯片。该芯片具备自触发功能，可生成事件驱动的读出窗口，并支持灵活配置。
为满足严格的读出性能要求，芯片采用两级模拟读出架构。载荷最终目标像素阵列规模为 352×304。为验证设计方案，基于 180 nm CMOS 工艺完成了一款原型芯片的流片，其阵列规模为 70×60，像素间距为 50 μm。
测试结果表明，该芯片的等效噪声电荷（ENC）低于 40 e⁻ RMS；在 12.5 MHz 读出时钟频率下，单次典型事件约 1000 个像素的读出死时间小于 100 μs。上述结果验证了所提出 ASIC 架构满足 eXTP 卫星偏振聚焦阵列载荷的应用需求。
Primary author
娜 王
(IHEP)
