Estudio de compartimiento de carga en detectores pixelados Timepix3 con sensores CdTe

Los contadores de fotones semiconductores pixelados son un tipo de detector de partículas ampliamente usados en campos como la física, la ingeniería y la medicina. En específico, el detector Timepix3 de la familia de detectores MEDIPIX de tercera generación, es un contador de fotones semiconductor pixelado que tiene un área sensible de 256 × 256 pixeles con un área de 55 × 55 mu m2 cada uno. En este detector se produce un efecto conocido como compartimiento de carga, el cual genera que un fotón que golpea una zona puntual del detector genere una nube de carga que se propaga siendo percibida en una zona mucho más amplia que la inicial, por lo que termina siendo detectada en más de un pixel al mismo tiempo, generando una pérdida de precisión espacial en el conteo de fotones y en la estimación de su energía. Este efecto en el detector Timepix3 se ve agravado por el pequeño tamaño del pixel, en donde la nube de carga puede abarcar demasiados pixeles y la información de su posición de incidencia se pierde. Adicionalmente, existen otros factores que generan un aumento en dicho efecto, como lo son la diferencia de potencial aplicada en el detector, el grosor y la temperatura del mismo, los cuales también deben ser tenidos en cuenta. Con todo lo anterior en mente, este proyecto tiene como objetivo desarrollar un código computacional de tratamiento de los datos producidos por el detector, que corrija los efectos del compartimiento de carga y permita obtener con precisión los datos espaciales, energéticos y temporales de los fotones incidentes. Para lo anterior, se hizo una simulación computacional que modele correctamente la propagación de la nube de carga, para después plantear distintas correcciones que obtengan la posición real de incidencia y el conteo total de la energía del fotón y finalmente se tomaron datos experimentales en los cuales se probara su funcionalidad. Se utilizaron cuatro tipos de correcciones diferentes de las cuales tres fueron obtenidas de literatura ya existente y otra a partir de la mezcla de dos de las anteriores, en donde a través de las pruebas en los datos experimentales se eligió la más adecuada para realizar correcciones en imágenes de rayos X de una muestra de baja y otra de alta atenuación.

• Autores: Morelli Moreno, Sebastián Mauricio
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2022
• Institución: Universidad de los Andes
• Repositorio: Séneca: repositorio Uniandes
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/60701
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/1992/60701
• Palabra clave: Charge Sharing; CdTe; Conteo de fotones; Detetores de rediación; CNR; Imágenes de Rayos X; Compartimiento de carga; Física
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• License: Attribution-NoDerivatives 4.0 Internacional