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中子探测器

世界上的地雷需要多长时间才能全部扫除?据联合国地雷数据库估计,按目前的技术和探测速度,需要1  (本文共1页) 阅读全文>>

东华理工大学
东华理工大学

半绝缘GaAs中子探测器研究

半绝缘砷化镓(Semi-insulating GaAs)作为核辐射探测器衬底材料不但能够使探测器拥有线性范围优秀、能量分辨率出众等典型半导体核辐射探测器优点同时还让探测器兼具载流子迁移率高、掺杂浓度低等半绝缘GaAs材料优势,所以该材料在核辐射探测方向有巨大应用潜力,尤其在中子探测领域。本文将半绝缘GaAs中子探测器设计为核反应法探测热中子通量密度,选择~6Li F作为转换层材料,厚度设计为4μm;选定肖特基型作为半导体二极管探测器结构,并将Ti/Pt/Au设计为肖特基电极结构,其电极形状为直径2mm的圆形,厚度分别为10nm/40nm/70nm;Mg/Au设计为欧姆电极的结构,厚度分别为50nm/70nm,附着于整个基片背面;本文通过对半绝缘GaAs基片实施清洗工艺以及肖特基电极和欧姆电极制备工艺以完成半绝缘GaAs肖特基型二极管探测器制备,其中电极制备工艺均使用真空蒸发镀膜与真空磁控溅射镀膜相结合的方式实现,本文创新性的使用...  (本文共86页) 本文目录 | 阅读全文>>

国防科学技术大学
国防科学技术大学

碳化硅中子探测器的研究

中子探测技术在空间辐射环境探测、违禁品检测、科学实验、医学、军事以及工业等众多领域都有着广泛的应用前景。半导体核辐射探测器因结构简单、体积小、响应快、探测效率高、线性范围宽、能量分辨率好等优点而得到了越来越广泛的应用,但却面临低温、低辐照强度的应用条件限制。为了突破中子监测的应用条件瓶颈,本文提出了一种基于宽带隙半导体材料碳化硅的耐高温抗辐照型中子探测器方案。论文采用物理建模分析、软件仿真模拟与实验验证相结合的研究方法考察了用SiC半导体材料制作中子探测器的可行性及其对中子的探测性能。首先,运用半导体物理及核物理学知识建立了基体为SiC的PIN型平面中子探测器的物理模型,评估了该探测器的灵敏区厚度、结电容和反向漏电流、探测器输出脉冲波形、中子探测效率、本征能量分辨率等性能指标值。结果表明以SiC作为基体的中子探测器在体积、时间响应、中子探测效率、能量分辨等方面都具有良好的性能指标。接着,应用蒙特卡罗方法对中子在碳化硅探测器中的输...  (本文共87页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京工业大学
北京工业大学

硅基微结构半导体中子探测器的工艺研究

中子探测在粒子探测技术中占有特殊的地位,它不仅在粒子物理和核物理,而且在医学物理、天文物理、考古和地质勘探等学科都有广泛的应用,促进了中子探测器的快速发展。基于~3He气体的正比计数器在环境安全、中子辐射防护、食品检测、卫生防疫等方面都有出色的表现,随着需求的增加,~3He气体的资源紧缺已成为一个亟待解决的问题。硅基微结构半导体中子探测器不仅能突破平面型半导体中子探测器自吸收效应的限制,在中子探测方面还有功耗低、能量分辨率高、时间响应快等特点,很好的缓解了~3He正比计数器供不应求的这一矛盾。本文主要对硅基微结构半导体中子探测器的制备工艺进行了研究,为提高微结构半导体中子探测器的性能及商业化的推广奠定了重要的基础。本文对孔洞型硅基微结构半导体中子探测器进行了制备。为了降低漏电流,对平面型硅基PIN中子探测器微结构化的工艺流程进行了优化。对比发现,使用铝腐蚀液开金属Al窗口,器件的漏电流变化最小;对深硅刻蚀的参数进行优化能有效的改...  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国工程物理研究院
中国工程物理研究院

微结构半导体中子探测器技术研究

基于3He气体的正比计数管在科学研究、国土和环境安全、反应堆与核安全以及中子辐射防护等领域都有着非常广泛的应用。目前,3He主要是利用库存核武器中氚同位素的p衰变来生产。随着冷战的结束,氚库存量的减少导致3He气体的供应量逐年下降,再加上近几年全球范围内对3He气体的需求量大大增加,导致3He气体的供需缺口日益增大。3He气体资源紧缺已经成为一个逐年加剧的问题,因此亟需开展替代3He的新型中子探测器技术研究。微结构半导体中子探测器突破了平面型半导体中子探测器探测效率低的问题,还具有时间响应快、体积小、工作偏压低、n/γ易甄别等优点,因此在替代3He方面具有很大的优势。本论文从微结构半导体中子探测器的物理设计、中子转换材料的填充工艺以及实验研究三个方面系统地研究了基于微结构半导体的新型中子探测器技术,为深入开展微结构半导体中子探测器技术研究奠定了重要基础。为研究结构、参数、中子转换材料填充密度以及甄别阈大小等因素对微结构半导体中子...  (本文共84页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学技术大学
中国科学技术大学

新型固体中子俘获—探测结的界面构形及界面表面膜动力学特性精确测量的研究

本论文工作致力于界面构形及其应用、界面表面膜特性的相关研究,包括固体中子俘获-探测结的特定界面构形及其制备方案的研发和界面表面膜动力学相关特性的研究共两部分内容,具体为:第一部分关于界面构形的研究工作:针对国际上均在大力发展的固体中子探测材料和器件的研究,研发适于其应用需求的新型高效的固体中子俘获-探测结的若干特定的界面构形及其制备方案,以及所研发的固体中子俘获-探测结的界面构形相关参数对中子探测效率影响关系的模拟实验研究等。该部分研究工作对应叙述于本论文的第1章和第2章。第1章概述了中子及其基本特性、中子的产生及分类、中子源及其种类、中子与原子核的相互作用,以及中子技术的应用等有关中子探测的背景知识。第2章详述了中子探测的基本原理与基本方法、主要技术指标及分类,中子探测器的发展趋势,固体中子探测器的发展现状;详述了间接型半导体中子探测器和直接型半导体中子探测器的工作机理,新型固体中子探测器的设计思想,间接型固体中子俘获-探测结...  (本文共108页) 本文目录 | 阅读全文>>