Рентгеновские камеры AdvaPIX MAGIC, Timepix3

Высокоскоростной спектральный детектор ионизирующего излучения

AdvaPIX MAGIC (ранее AdvaPIX TPX3) — это прецизионный детектор для регистрации и трекинга частиц на базе чипа Timepix3, работающий в data-driven режиме. Устройство регистрирует каждое событие взаимодействия излучения с детектором, фиксируя координаты, энергию и время прихода кванта с наносекундным разрешением. Такой подход обеспечивает исключительную пространственную и временную точность измерений и открывает широкие возможности для спектральной визуализации и анализа ионизирующего излучения.

Принцип работы и преимущества

AdvaPIX MAGIC содержит матрицу из 65 536 независимых спектрометров, где каждый пиксель функционирует как автономный детектор. Благодаря разреженному (sparse) считыванию данных, система передает только события взаимодействия, а не полные кадры, что обеспечивает высокую скорость, низкую задержку и эффективную обработку данных.

Регистрация точного временного штампа позволяет выполнять:

• анализ совпадающих событий;
• исследование переноса заряда между пикселями;
• временную корреляцию частиц и квантов излучения.

Особенности

• Регистрация отдельных квантов излучения в реальном времени
• Пространственное разрешение до микронного и субмикронного уровня
• Временное разрешение 1,6 нс
• Скорость считывания до 38 млн событий в секунду
• Поддержка спектральной и временной корреляции событий
• Возможность анализа совпадений и эффектов разделения заряда
• Совместимость с Si и CdTe сенсорами
• Подключение по USB 3.0 и ПО PIXet Pro для управления и анализа данных

Применения

• Энергетически разрешённая радиография (рентген, нейтроны, ионы)
• Трекинг частиц
• Time-of-Flight (ToF) визуализация
• Комтоновская камера
• Спектроскопическая рентгеновская визуализация
• Кристаллография (SAXS, XRD)
• Нейтронная визуализация (с конверсионным слоем ⁶LiF)

Доступные сенсорные слои

Кремниевый (Si) 100 мкм

• Энергетический диапазон фотонов: 3–20 кэВ
• Эффективность детектирования: ≈100 % ниже 5 кэВ, быстрое снижение выше 10 кэВ

Основные применения:

• трекинг частиц при низких энергиях;
• мониторинг электронных и рентгеновских пучков;
• идентификация частиц (электроны, протоны, рентген, нейтроны)

Области использования: научные исследования, электронная микроскопия, биомедицина, микроэлектроника, анализ низко-Z материалов

Кремниевый (Si) 300 мкм

• Энергетический диапазон фотонов: 5–40 кэВ
• Эффективность: ≈100 % ниже 8 кэВ, ~50 % при 15 кэВ
• Типичные объекты: органические материалы, полимеры, керамика, композиты

Применения:

• фотонный и частичный трекинг;
• космические и радиационные исследования;
• дозиметрия

Области: материаловедение, анализ культурного наследия, космическая физика, XRD, CT

Кремниевый (Si) 500 мкм

• Энергетический диапазон фотонов: 8–60 кэВ
• Эффективность:≈100  % ниже 10 кэВ, ~50 % при 17 кэВ
• Типичные объекты: материалы средней плотности, многослойные структуры

Применения: трекинг частиц, идентификация излучения, прикладные исследования

Области: прикладная физика, материаловедение, радиационные эксперименты, XRD, CT

CdTe 1000 мкм (1 мм)

• Энергетический диапазон фотонов: 20–150 кэВ
• Эффективность: ≈100 % до 80 кэВ, >50 % около 120 кэВ
• Типичные объекты: плотные материалы — металлы, минералы, керамика

Применения:

• спектроскопия и анализ высокоэнергетического излучения;
• эксперименты с жёстким рентгеном и гамма-излучением

Области применения: геология, горнодобывающая промышленность, ядерные исследования, XRD, XRF, CT

Технические характеристики