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A250CF CoolFET® 电荷灵敏前置放大器

Amptek A250CF CoolFET® 电荷灵敏前置放大器是目前噪声最低的一款通用前置放大器。它在与低或高探测器电容探测器一起使用时可提供卓越性能,并可直接替代其他高噪声电荷灵敏前置放大器。

A250CF CoolFET® 技术使用热电(帕尔帖)制冷器将输入 FET 保持在 -50 °C。冷却对用户来说并不复杂。A250CF CoolFET® 的工作方式类似于一个室温前置放大器。A250CF CoolFET® 在我们成功的高性能 A250 电荷灵敏前置放大器的基础上进行了创新,是最新技术的代表。

A250CF CoolFET® 的电源由外部稳定电源(随附)提供。探测器偏压可通过 SHV 连接器施加。输入、E 输出、T 输出和测试通过 BNC 连接器提供。

CoolFET® 是 Amptek Inc. 的注册商标。

特点

  • 热电制冷 FET
  • 噪声:670 eV FWHM(Si),~76 个电子有效值
  • 3 个用于匹配探测器的 FET
  • 噪声斜率:低 Ciss FET 时为 13 eV/pF
    高 Ciss FET 时为 11.5 eV/pF
  • 快速上升时间:2.5 ns
  • 交流或直流耦合到探测器
  • 操作简单
  • 能量和定时输出
  • 可选输入保护

A250CF CoolFET® 噪声与探测器输入电容之间的关系(2 µs 整形时间常数)。

  • 规格参数 +


    规格参数

    性能

    0 pF 2 s
    整形时µ的噪声
    keV FWHM e RMS 库仑有效值
    低 Ciss FET 0.670(直流耦合);1.00(交流耦合 400 MΩ 偏压电阻) 76 (DC); 113 (AC) 1.2×10-17 (DC); 1.81×10-17 (AC)
    高 Ciss FET 0.850(直流耦合);1.20(交流耦合 400 MΩ 偏压电阻) 96 (DC); 136 (AC) 1.5×10-17 (DC); 2.2×10-17 (AC)
    噪声斜率 低 Ciss:13 (eV/pF)
    高 Ciss: 11.5 (eV/pF)

    A250CF CoolFET® 的典型噪声数据。噪声取决于(1)探测器电容,(2)输入配置(交流或直流耦合,是否使用输入保护)和(3)使用哪种 CoolFET。

    FET 电容

    低 Ciss(FET 1 和 2) 8 pF
    高 Ciss(FET 3) 60 pF

    一般特征

    上升时间 2.5 ns(0 pF,无输出缓冲器)
    衰减时间常数(T=Rf*Cf) 2 GOhm x 0.5 pF = 1 ms
    灵敏度
    Cf = 0.5 pF
    输出缓冲区中的增益为 2
    176 mV/MeV (Si)
    220 mV/MeV (Ge)
    144 mV/MeV (CdTe)
    152 mV/MeV (HgI2)
    4 V/pC
    0。64 µV/电子
    积分非线性 <0.03%
    探测器输入 正或负
    探测器偏压 最大 1 kV 正或负电压来自电源
    测试输入端 用于系统测试和校准的电压脉冲
    能量(E)输出 用于提供与输入电荷成正比的输出电压阶跃。
    极性可调。
    直流偏移可调。
    定时(T)输出 用于为系统定时测量提供拖尾脉冲(1 µs 衰减)。
    极性可调。
    振幅等于 E 输出。
    输出阻抗
    (E 和 T)
    50 欧姆
    动态范围 ±4 V,偏移可调至 ±6 V

    电源和连接

    输入、测试、能量(E)、定时(T) BNC
    偏压 SHV
    电源 3.3 V 直流,1.6 A(随附交流电源适配器)
  • 描述 +


    描述

    A250CF CoolFET® 是一个电荷灵敏前置放大器。前置放大器的输入是来自辐射探测器的信号,是一个短持续时间(毫秒或更短)的电流脉冲。沉积的总能量与产生的总电荷成正比。

    A250CF 的主输出(能量输出)是与输入电荷成正比的电压阶跃,是电流脉冲的时间积分,其中增益为 176 mV/MeV(Si)。此阶跃具有快速上升(0 电容时 A250CF 上升时间为 2.5 ns)和缓慢衰减到基线(1 ms)的特点。此能量输出通常被发送至整形放大器,并用于光谱测量。定时输出的衰减要快得多,为 1 µs,被用作定时电路的输入。

    A250CF 由多个主功能块组成。前置放大器的核心元件是电荷放大器本身,它由混合型 CoolFET、A250 放大器和反馈组件组成。此电路用于为电流输入产生电压输出,并确定输出噪声和上升时间。

    当输入电容与 FET 电容相当时,前置放大器的串联噪声最小。A250CF 包括一个跳线,允许用户从 3 个 FET 中选择 1 个 FET,以匹配电容。跳线用于将门连接到输入,连接相应的漏极,以及选择合适的漏极电阻来设置漏极电流。

    A250CF 中还有其他电路元件,包括(1)连接到探测器偏压的连接器,(2)可选输入保护电路(出厂时已启用),(3)测试输入,(4)用于缓冲能量输出并提供极性和偏移调整的放大器,(5)用于缓冲定时输出并提供极性调整的放大器,以及(6)电源电路。

    CoolFET® 是 Amptek Inc. 的注册商标。


    图 2.A250CF CoolFET® 框图。

    混合型 CoolFET®

    混合型 CoolFET® 有三(3)个 FET,它们放置在热电冷却器的顶部,并封装在 TO-8 管壳中。冷却 FET 有两大优点:它可以降低泄漏电流并提高跨导,这两大优点都可以降低系统的电子噪声。与非冷却系统相比,增加的跨导大大改善了噪声斜率(eV/pF),这对于大电容探测器尤为重要。

  • 机械 +


    尺寸 3.5” (8.89 cm) x 2.5” (6.35 cm) x 1.375″ (3.49 cm)
    重量 2 盎司(62 g)

    图 3.前视图:探测器输入。

    图 4.后视图:E 和 T 输出、测试输入、HV 偏压、输入电源。
  • 文档 +