PILATUS (detektor) - PILATUS (detector)

Difrakční vzorec proteinu thaumatin ve své tetragonální krystalové formě, zaznamenaný na PILATUS 6M na HZB MX paprsek BL14.1.

PILATUS je název řady rentgenové detektory původně vyvinutý společností Paul Scherrer Institute na Švýcarský světelný zdroj a dále rozvíjeny a uváděny na trh společností DECTRIS. Detektory PILATUS jsou založeny na hybridní počítání fotonů (HPC) technologie, kterou rentgenové paprsky konvertuje na elektrické signály fotoelektrický efekt v polovodič vrstva senzoru - buď křemík nebo telurid kademnatý —Který podléhá podstatné věci předpětí. Elektrické signály jsou počítány přímo řadou článků v ASIC připojený k senzoru. Každá buňka - nebo pixel - je sama o sobě úplným detektorem vybaveným zesilovačem, diskriminačním a čítacím obvodem. To je možné díky současnému CMOS technologie integrovaných obvodů.

Přímá detekce jednotlivých fotonů a přesné stanovení intenzity rozptylu a difrakce v širokém dynamickém rozsahu vedly k tomu, že detektory PILATUS se staly maximálně standardem synchrotron paprskové linie a používá se pro širokou škálu rentgenových aplikací, včetně: malý úhel rozptylu, koherentní rozptyl, Rentgenová prášková difrakce a spektroskopie.[1]

Dějiny

První velkoplošný detektor PILATUS byl vyvinut na PSI v roce 2003 jako projekt vycházející z vývoje pixelových detektorů pro CMS experimentovat na CERN. Stal se prvním detektorem HPC, který se široce používá v paprscích synchrotronů po celém světě.[2]

Druhá generace PILATUS2 systémy představovaly hlavní technologické vylepšení, které se vyznačovalo velikostí pixelu 172 × 172 μm, hloubkou čítače 20 bitů a designem odolným vůči záření, nezbytným pro provoz s intenzivními rentgenovými paprsky u synchrotronů.[3] V roce 2006 byl PILATUS2 uveden na trh společností DECTRIS. Pole krystalografie bílkovin rychle těží z krátké doby načítání a získávání signálu bez šumu detektoru, protože podstatně zkrátil čas potřebný ke sběru dat.

Třetí generace PILATUS3, představený v roce 2012, je vybaven technologií okamžitého spouštění,[4] což umožňuje ještě vyšší počet fotonů než jeho předchůdci.

Reference

  1. ^ Brönnimann, C .; Trüb, P. (2018). "Hybridní pixelové fotony počítající rentgenové detektory pro synchrotronové záření". V E Jaeschke; S Khan; JR Schneider; JB Hastings (eds.). Synchrotronové světelné zdroje a lasery s volnými elektrony. Cham, Švýcarsko: Springer International. 995–1027. doi:10.1007/978-3-319-14394-1_36. ISBN  978-3-319-14393-4.
  2. ^ Broennimann, C; et al. (2003). "Kontinuální sběr dat rotace vzorků pro krystalografii proteinů s detektorem PILATUS". Jaderné přístroje a metody A. 510 (1–2): 24–28. Bibcode:2003 NIMPA.510 ... 24B. doi:10.1016 / S0168-9002 (03) 01673-5.
  3. ^ Brönnimann, C; et al. (2006). „Detektor PILATUS 1M“. Journal of Synchrotron Radiation. 13 (2): 120–130. doi:10.1107 / S0909049505038665. PMID  16495612.
  4. ^ Loeliger, Teddy; Bronnimann, Christian; Donath, Tilman; Schneebeli, Matthias; Schnyder, Roger; Trub, Peter (2012). Msgstr "Nový PILATUS3 ASIC s možností okamžitého opětovného spuštění". Záznam konference IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (NSS / MIC). str. 610–615. doi:10.1109 / NSSMIC.2012.6551180. ISBN  978-1-4673-2030-6. S2CID  30028916.