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PILATUS は、スイス光源研究所のPaul Scherrer 研究所で最初に開発され、その後DECTRISによって開発、商品化された一連のX 線検出器の名前です。PILATUS 検出器はハイブリッド光子計数(HPC) 技術に基づいており、X 線は、かなりのバイアス電圧がかけられた半導体センサー層 (シリコンまたはテルル化カドミウム)の光電効果によって電気信号に変換されます。電気信号は、センサーに結合したASIC内の一連のセルによって直接カウントされます。各セル (またはピクセル) は、増幅器、弁別器、カウンター回路を備えた完全な検出器です。これは、最新のCMOS集積回路技術のおかげで可能になりました。
単一光子の直接検出と広いダイナミックレンジにわたる散乱および回折強度の正確な測定により、PILATUS検出器はほとんどのシンクロトロン ビームラインの標準となり、小角散乱、コヒーレント散乱、X線粉末回折および分光法を含むさまざまなX線アプリケーションに使用されています。[1]
歴史
最初の大面積PILATUS検出器は、CERNのCMS実験用のピクセル検出器の開発から派生したプロジェクトとして、2003年にPSIで開発されました。これは、世界中のシンクロトロンビームラインで広く使用される最初のHPC検出器となりました。[2]
第2世代のPILATUS2システムは、172×172μmのピクセルサイズ、20ビットのカウンター深度、シンクロトロンでの強力なX線ビームでの動作に必要な放射線耐性設計を特徴とする、大きな技術的進歩を表していました。[3] 2006年に、PILATUS2はDECTRISによって商品化されました。タンパク質結晶構造解析の分野では、検出器の短い読み取り時間とノイズのない信号取得の恩恵が急速に受けました。これは、データ収集に必要な時間が大幅に短縮されたためです。[要出典]
2012年に導入された第3世代のPILATUS3は、インスタントリトリガー技術[4]を搭載しており、前世代機よりもさらに高い光子計数率を実現しています。
参考文献
- ^ Brönnimann, C.; Trüb, P. (2018). 「シンクロトロン放射用ハイブリッドピクセル光子計数X線検出器」 E Jaeschke、S Khan、JR Schneider、JB Hastings（編）「シンクロトロン光源と自由電子レーザー」シャム、スイス：Springer International。pp. 995–1027。doi ： 10.1007 /978-3-319-14394-1_36。ISBN 978-3-319-14393-4。
- ^ Broennimann, C; et al. (2003). 「PILATUS検出器によるタンパク質結晶構造解析のための連続サンプル回転データ収集」。Nuclear Instruments and Methods A . 510 (1–2): 24–28. Bibcode :2003NIMPA.510...24B. doi :10.1016/S0168-9002(03)01673-5.
- ^ Brönnimann, C; et al. (2006). 「PILATUS 1M検出器」. Journal of Synchrotron Radiation . 13 (2): 120–130. doi : 10.1107/S0909049505038665 . PMID 16495612.
- ^ Loeliger, Teddy; Bronnimann, Christian; Donath, Tilman; Schneebeli, Matthias; Schnyder, Roger; Trub, Peter (2012). 「インスタント再トリガー機能を備えた新しい PILATUS3 ASIC」2012 IEEE 核科学シンポジウムおよび医療画像会議記録 (NSS/MIC)。pp. 610–615。doi :10.1109/ NSSMIC.2012.6551180。ISBN 978-1-4673-2030-6. S2CID 30028916。
- クロード・ルロワ (2012)。シリコン固体デバイスと放射線検出。ワールドサイエンティフィック。p. 240。ISBN 9789814390057. 2018年12月11日閲覧。