DESY的X射线、电子和离子成像仪开发

DESY（德国电子加速器）的光子科学探测器小组负责为汉堡的光子源开发和部署新的探测器：PETRA III;FLASH和欧洲XFEL。由于源的性质不同以及光子能量的跨度大，因此开发了不同的系统。欧洲X射线自由电子激光(Eu.XFEL)带来了最严峻的挑战，它具有极高的峰值强度和4.5 MHz的重复频率。从一开始就很明显，只有定制设计的系统才能应对这些挑战。自适应增益积分检测器(AGIPD)系统是Eu.XFEL的三个项目之一。在该系统中，每个像素都可以完全自动地自动将其增益调整为适应脉冲期间的输入信号强度，并同时为弱信号提供低噪声性能，可以区分单个光子和高动态范围以获得强信号。除了较大的动态范围外，AGIPD系统还提供高达6.5 MHz的高速成像。第一个系统已交付并安装在Eu.XFEL上，并于2017年秋季成功用于首次用户实验。将简要介绍其性能。

像FLASH这样的低能耗FEL带来了另一个挑战。为了能够可靠地检测低至250 eV的光子，开发了一种基于背照式CMOS成像器的系统。该系统PERCIVAL具有不同的自适应增益结构，可提供单光子灵敏度以及较大的动态范围。将介绍使用第一个200万像素单片传感器获得的结果。

在接下来的十年中，PETRA存储环将升级为衍射受限光源，而欧洲XFEL将通过CW模式操作进行扩展。尽管光源的最终参数尚未确定，但很显然，从探测器的角度来看，这两个光源正变得越来越相似。因此，我们已经启动了高速成像仪的开发计划。将介绍和讨论设计目标以及实现的首要思想。