高フレームレート検出器XSPAの性能評価

昨今，X線計測分野において，Hybrid Photon Counting（HPC）検出器が広く用いられている．読み出しノイズが 無い，ダイナミックレンジが大きい，フレームレートが高い，Point Spread Function が小さい，ブラーが生じない 等といったHPC検出器の長所を高速データ読み出しシステムと組み合わせることによって，シングルフォトン検 出と高い検出効率を持った高性能X線検出システムを実現することができる．現在，商用非商用含め様々なHPC 検出器システムが世界中で提供されており，学術研究及び産業分野で使用されている．HPS検出器において最も 重要な要素の一つが高速読み出し技術であり，最新のHPC検出器システムであれば，1000 fps 程度のフレームレー トが容易に実現可能であり，これまで主流であったCCDのフレームレートと比較して1–2 桁の高速化が実現され ている．しかし，先端科学分野においてダイナミックな現象を観測しようとすれば，より高速なシステムが必要 となることは明らかである．そうした要求に応えるためにXSPA検出器シリーズは56,000 fps での連続測定を可能 とし，さらに，バーストモードを使用することで970,000 fps での間欠測定が可能となっている．また，単一フレー ムでは最短露光時間48 ns でのイメージ取得が可能である．これらはAGH大学と共同開発したUFXC32kチップの 性能と自社製の高いデータレートをリアルタイムに取り扱うことのできるデータ読み出しシステムによって実現 されている．本稿ではXSPA検出器の基礎性能の評価を行った．