Celem autora rozprawy doktorskiej jest budowa prototypu szybkiej, cyfrowej kamery do rejestracji promieniowania X, bazującej na hybrydowych detektorach pikselowych UFXC (ang. Ultra-Fast X-ray Chip), pracujących w trybie zliczania pojedynczych fotonów.
Ze względu na pożądane szerokie spektrum potencjalnych zastosowań, kamera ma budowę modułową, a wypracowane rozwiązania dotyczące sterowania i komunikacji z układem scalonym do odczytu detektorów pikselowych, umożliwiają stosunkowo łatwe konfigurowanie kamery i jej pracę w różnych trybach. Prowadzone w ramach pracy doktorskiej badania obejmowały cztery główne etapy:
- testy specjalizowanych układów scalonych UFXC, zarówno na płytkach krzemowych (metody ostrzowe) jak i po pocięciu i podłączeniu pojedynczych układów scalonych do modułów testowych,
- opracowanie koncepcji modułowej budowy kamery do rejestracji promieniowania X, opartej o układ scalony UFXC oraz pikselowy detektor krzemowy,
- budowę dedykowanego procesora programowego sterującego pracą układów scalonych UFXC,
- przeprowadzenie szeregu testów z wykorzystaniem promieniowania X, w celu potwierdzenia poprawnego działania kamery w różnych trybach pracy.
Autor w rozprawie doktorskiej opisuje szereg kroków badawczych prowadzących do zbudowania prototypowej kamery do rejestracji promieniowania X, pracującej w trybie zliczania pojedynczych fotonów.
The modular system for X-ray imaging working in a single-photon counting mode.
The aim of the author's doctoral thesis is to build a prototype of high-speed digital camera to record the rays, based on hybrid pixel detectors UFXC (Ultra-fast X-ray Chip) operating in a single-photon counting mode. In order to ensure a wide range of applications, the unit has a modular nature, so the developed solutions for the control and communication with the integrated circuit for reading the pixel detectors enable a relatively easy configuration of the camera and its operation in various modes.
The ongoing dissertation studies included four main stages:
- tests of UFXC specific integrated circuits, both on silicon wafers (contact wafer probing), and after cutting and connecting individual integrated circuits to the test modules.
- developing the concept of modular camera to record X-rays based on the UFXC integrated circuit and silicon pixel detector,
- construction of a dedicated soft processor controlling the UFXC integrated circuits,
- conducting a series of tests using X-rays in order to verify the proper operation of the camera in different modes.
The author of the doctoral dissertation research describes a series of steps leading to a construction X-ray camera operating in a single-photon counting mode.
