Unraveling Fano noise and the partial-charge-collection effect in x-ray spectra below 1 keV

Autores
Rodrigues Ferreira Maltez, Dario Pablo; Cababie, Mariano Ruben; Florenciano, Ignacio Gomez; Botti, Ana Martina; Estrada, Juan; Fernández Moroni, Guillermo; Magnoni, Agustina Gabriela; Tiffenberg, Javier Sebastian; Uemura, Sho
Año de publicación
2023
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Fano noise, readout noise, and the partial-charge-collection (PCC) effect collectively contribute to the degradation of energy spectra in charge-coupled device (CCD) measurements, especially at low energies. In this work, the x rays produced by the fluorescence of fluorine (677 eV) and aluminum (1486 eV) were recorded using a Skipper-CCD, which enabled the readout noise to be reduced to 0.2e-. Based on an analytical description of photopeak shapes resulting from the convolution of the PCC effect and Fano noise, we achieved a precise characterization of the energy spectra. This description enabled us to disentangle and quantify the contributions from both Fano noise and the PCC effect. As a result, we determined the Fano factor and the electron-hole pair creation energy. Additionally, we estimated the PCC region of the sensor and, for the first time, experimentally observed the expected skewness of photopeaks at low energies.
Fil: Rodrigues Ferreira Maltez, Dario Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina
Fil: Cababie, Mariano Ruben. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina
Fil: Florenciano, Ignacio Gomez. Universidad de Buenos Aires; Argentina
Fil: Botti, Ana Martina. Fermi National Accelerator Laboratory; Estados Unidos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina
Fil: Estrada, Juan. Fermi National Accelerator Laboratory; Estados Unidos
Fil: Fernández Moroni, Guillermo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fermi National Accelerator Laboratory; Estados Unidos
Fil: Magnoni, Agustina Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Ministerio de Defensa. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa; Argentina
Fil: Tiffenberg, Javier Sebastian. Fermi National Accelerator Laboratory; Estados Unidos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Uemura, Sho. Fermi National Accelerator Laboratory; Estados Unidos
Materia
FANO FACTOR
PARTIAL CHARGE COLLECTION
SKIPPER-CCD
ELECTRON HOLE PAIR CREATION ENERGY
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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