Kamera 3D profilometru využívající hybridní pixelový detektor Timepix s CdTe senzorem
Funkční vzorek - hlavní výstup projektu DG18P02OVV006 - Mobilní zařízení pro zobrazování a analýzu vrstevnaté malby a polychromie děl starého umění
Autoři: Žemlička Jan, Dudák Jan, Vavřík Daniel
Zobrazovací kamera určená pro měření obrazu tvořeného emisními a rozptýlenými fotony postavená na technologii hybridního pixelového detektoru. Využitý vyčítací čip Timepix3 je osazen 1000 µm tlustým CdTe senzorem rozděleným do matice 256 × 256 pixelů o rozteči 55 µm. Volbou senzoru s vyšším efektivním Z je dosaženo vyšší detekční účinnosti pro oblast rozptýlených fotonů. Negativní Bias napětí je přiváděno přímo skrz VHDCI konektor a teplotní stabilita čipu je zajištěna měděným chladičem s vodním labyrintem. Detektor poskytuje časové rozlišení na úrovni 1,56 ns a je schopen zpracovat 80 milionů událostí (stop částic) za sekundu. Tělo kamery je tvořeno 4 mm tlustým wolframovým plechem pro odstínění pozadí a případných neužitečných rozptylů nepocházejících ze zkoumaného vzorku. Přesné umístění kolimároru je zajištěno systémem do sebe zapadajících zámků jednotlivých komponent (wolframové tělo - kolimátor - ocelový kryt kolimátoru). Vzdálenost kolimátoru od detektoru je fixní pro daný ocelový kryt kolimátoru, změny geometrie jsou realizovány výměnou tohoto dílu.
Kamera je vyčítána pomocí software Pixet s kompatibilitou pod Windows, Linux a Mac.
Technické parametry
Detektor Timepix3
Časové rozlišení: 1,56 ns
Rychlost zpracování: 80 milionů událostí za sekundu
Senzor: 1000 µm CdTe rozdělený do matice 256 × 256 pixelů s roztečí 55 µm
Komunikační protokol: USB3.0
Řídící software: Pixet (Win/Linux/Mac)
Stínění
Modulární stínění se skládá z několika částí, tělo kamery je stíněno 4 mm tlustým karbidem wolframu a měděným vodním chlazením s labyrintem. Jednotlivé díly na sebe přesně dosedají a mají vytvořený systém zámků, které eliminují rovné průhledy skrz stínění. Fixace je provedena pomocí dílů z nerezové oceli z horní strany kamery. Na kameru lze nasadit kolimátor do fixní vzdálenosti od detektoru, vzdálenost je vymezena výměnnými prvky s různou výškou.
Rozměry: 110 × 150 × 70 mm (š × d × v) – základní konfigurace s nízkým kolimátorem
Fotografie kamery 3D profilometru ve stínění z karbidu wolframu s měděným vodním chladičem pro stabilizaci teploty. Modulární struktura s přesně vyrobenými zámky umožňuje opakovatelné sestavování kamery v případě výměny detekčního čipu.
Ukázka z technické dokumentace (DFV18P02OVV06-FVZ-kamera-CdTe) k vyrobenému stínění, fialová barva reprezentuje stínění z karbidu wolframu.