Hispanopedia WikiLa compartición de carga es un efecto de la degradación de la señal que se produce por la transferencia de cargas de un dominio electrónico a otro.
Distribución de carga en detectores de radiación semiconductores
En los detectores de radiación semiconductores pixelados , como los detectores de conteo de fotones o los detectores de píxeles híbridos , el reparto de carga se refiere a la difusión de cargas eléctricas con un impacto negativo en la calidad de la imagen.
Formación de reparto de carga
En la capa activa de los detectores de fotones, los fotones incidentes se convierten en pares electrón-hueco mediante el efecto fotoeléctrico . La nube de carga resultante se acelera hacia la electrónica de lectura mediante una tensión aplicada. Debido a la energía térmica y la repulsión debida a los campos eléctricos dentro de dicho dispositivo, la nube de carga se difunde, aumentando efectivamente su tamaño lateral. [ 1 ] En los detectores pixelados, este efecto puede llevar a la detección de partes de la nube de carga inicial en píxeles vecinos. A medida que la probabilidad de esta diafonía aumenta hacia los bordes de los píxeles, es más prominente en detectores con píxeles más pequeños. [ 2 ] Además, la fluorescencia del material del detector por encima de su borde K puede dar lugar a portadores de carga adicionales que se suman al efecto de compartición de carga. Especialmente en los detectores de conteo de fotones, la compartición de carga puede provocar errores en el conteo de la señal.
Problemas de reparto de gastos
Especialmente en los detectores de conteo de fotones, la energía de un fotón incidente se correlaciona con la suma neta de la carga en la nube de carga primaria. Este tipo de detectores suele utilizar umbrales para poder operar por encima de un cierto nivel de ruido, pero también para discriminar fotones incidentes de diferentes energías. Si una parte de la nube de carga se difunde hacia la electrónica de lectura de un píxel vecino, esto da como resultado la detección de dos eventos con menor energía que el fotón primario. Además, si la carga resultante en uno de los píxeles afectados es menor que el umbral, el evento se descarta como ruido. En general, esto lleva a una subestimación de la energía de los fotones incidentes. El registro de un fotón incidente en varios píxeles degrada la resolución espacial, ya que la información sobre la interacción primaria se difumina. Además, este efecto conlleva una degradación de la resolución energética debido a la subestimación general. Especialmente en aplicaciones médicas, la distribución de carga reduce la eficiencia de la dosis, lo que significa que se reduce la proporción útil de la dosis incidente para aplicaciones de imagen.
Corrección del reparto de cargos
Existen varios enfoques para la corrección del reparto de carga. [ 3 ] Un enfoque consiste en ignorar todos los eventos en los que, dentro de la misma ventana temporal, se registra una respuesta del detector en más de un píxel correspondiente, lo que reduce drásticamente la eficiencia del detector y limita la tasa de conteo máxima posible. Otro enfoque consiste en sumar los bajos niveles de señal de eventos correlacionados en píxeles vecinos y atribuirlos al píxel con la señal más alta. Otros enfoques de corrección se basan fundamentalmente en una deconvolución en el dominio de la señal, teniendo en cuenta la respuesta calibrada del detector.
Compartición de carga en la electrónica digital
En electrónica digital, la compartición de carga es un fenómeno indeseable de integridad de la señal que se observa con mayor frecuencia en la familia de circuitos digitales de lógica dominó . El problema de la compartición de carga ocurre cuando la carga almacenada en el nodo de salida durante la fase de precarga se comparte entre las capacitancias de salida o de unión de los transistores que se encuentran en la fase de evaluación. La compartición de carga puede degradar el nivel de voltaje de salida o incluso causar un valor de salida erróneo [ 4 ].
Referencias
- ↑ Chmeissani, M.; Mikulec, B. (2001). "Límites de rendimiento de un sistema de píxeles de conteo de fotones individuales". Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment . 460 (1): 81– 90. Bibcode : 2001NIMPA.460...81C . doi : 10.1016/S0168-9002(00)01100-1 .
- ↑ Myronakis, Marios E.; Darambara, Dimitra G. (2010-12-28). "Investigación Monte Carlo de los efectos del transporte de carga en la resolución energética y la eficiencia de detección de detectores CZT pixelados para aplicaciones SPECT/PET: Investigación de los efectos del transporte de carga en detectores CZT pixelados". Medical Physics . 38 (1): 455– 467. doi : 10.1118/1.3532825 . PMID 21361214 .
- ↑ Bugby, SL; Koch-Mehrin, KA; Veale, MC; Wilson, MD; Lees, JE (2019). "Corrección de pérdida de energía en eventos de compartición de carga para un rendimiento mejorado de semiconductores compuestos pixelados" (PDF) . Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment . 940 : 142–151 . Bibcode : 2019NIMPA.940..142B . doi : 10.1016/j.nima.2019.06.017 .
- ↑ Mohit Kumar Gupta (2006). EDA para la implementación de circuitos integrados, diseño de circuitos y tecnología de procesos . CRC Press. ISBN 0-8493-7924-5.
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