Общие часы оставили Timepix4 нижний предел в 29,2 пс

Временную координату одной вершины восстановили не по одному пикселю Timepix4, а сразу по шестнадцати измерениям. Их совместная обработка дала разрешение 54 ± 5 пс. Это характеристика реконструкции в конкретной геометрии и при данной статистике, а не паспортная точность отдельной ячейки матрицы.

Независимый шум уменьшается при объединении отсчётов: ошибки разных пикселей частично компенсируют друг друга. Но в данных обнаружился общий компонент 29,2 ± 0,6 пс. Он связан с тем, что измерения используют общую тактовую инфраструктуру и внешнюю временную опору. Такая ошибка одновременно сдвигает несколько отсчётов, поэтому простое усреднение её не устраняет.

Разница принципиальна для пикосекундных детекторов. Можно улучшать локальную электронику пикселя, собирать больше попаданий и усложнять реконструкцию, но итоговая временная точность упрётся в распределение часов, джиттер опорного сигнала и общие участки измерительного тракта. После этого дополнительные отсчёты дают всё меньший выигрыш.

Полученные 54 пс показывают результат всей цепочки: сенсора, временной оцифровки, синхронизации и алгоритма восстановления вершины. Нижний общий вклад не означает, что система уже достигла абсолютного предела 29,2 пс, однако указывает, где искать следующий прирост. Для него придётся разделять или калибровать коррелированные ошибки, а не только улучшать статистику отдельных пикселей.

Так Timepix4 превращает задачу «насколько точно сработал пиксель» в инженерную задачу распределённого времени. На десятках пикосекунд проводники тактового сигнала, опорный генератор и способ сведения каналов становятся частью измеряемого события почти в той же степени, что и сам детектор.