硅PIN光电二极管探测系统的研究

本文主要研究了基于PIN光电二极管与CsI(T1)晶体的γ射线辐射探测器,给出了电流放大型和电压放大型的原理图以及制板图,并对其性能做了简单分析.     

基于PIN光电二极管的个人辐射探测器研制

为使公众能自行探测所处环境的辐射水平,本文利用PIN光电二极管直接测量X/γ射线的原理研制了便携式环境辐射探测系统,该系统采用智能终端控制探测设备。其中,探测模块中设计了弱信号放大电路,控制和通信模块的设计基于无线微控制器。该环境辐射探测器具有低成本、低功耗、体积小、易使用、易组网等特点。经国防科技工业电离辐射一级计量站检定,探测器各项指标均符合国家剂量仪鉴定规程JJG 521-2006的要求。     

PIN硅光电二极管用于γ射线探测的试验研究

在X、γ射线的剂量或剂量率测量场合,常用到PIN硅光电二极管.比起传统的电离室等,它有体积小、灵敏度高、成本低、不需要高压等优点;与计数管、闪烁探测器相比,其电流输出的特性可以避免脉冲场下的死时间问题.但大剂量照射造成的辐射损伤是影响其性能的最大因素.以XRB100s-CB380为例,通过试验研究了PIN硅光电二极管的特性,包括灵敏度、偏压影响、温度补偿、辐射损伤及退火等,并简单介绍了实际应用中对输出电流信号的处理方法.     

PbWO4晶体探测器读出单元及PIN硅光管研制

CERN/ALICE是欧洲核子中心的大型强子对撞机上唯一进行超高能重离子碰撞实验的大科学工程,其物理目标是探索夸克-胶子等离子体QGP,或称夸克物质,了解QCD禁闭和本征对称性破缺恢复机理。中国参加ALICE主要任务是参与光子谱仪量能器探测装置（PHOS）的建造、测试与安装。光子谱仪（PHOS）是由17920个钨酸铅晶体组成的探测器点阵系统。中国原子能科学研究院承担的前期工作之一是开发研制由大面积PIN紫光灵敏硅二极管和微型电荷灵     

离子注入PIN辐射探测器的测试分析

利用先进的微电子、微机械加工技术,研制了从300～1000μm共5种厚度的离子注入型PIN辐射探测器,选择其中300、450和1000μm三种规格进行漏电流、噪声水平和能谱分辨率等指标的测试,并与ORTEC探测器相比较。结果表明：北京大学研制的PIN探测器具有当前国际先进水平。在平均25．7℃下,漏电流在14nA左右,噪声水平约为7．4keV,能谱分辨率约为16．9keV。由于噪声水平较ORTEC探测器低,说明还有提高能谱分辨率的余地。     

硅PIN光敏二极管探测X、γ射线的性能及应用

介绍了硅PIN光敏二极管和电荷灵敏前放组成的X射线探测器和配合CsI(Tl)晶体构成的γ射线探测器的性能和测量结果,同时研究了光敏二极管探测器能量分辨率的温度特性。测量X射线时,在-10℃下对241Am的59.5keV射线的能量分辨率为4.8%;用PIN光敏二极管配合10mm×10mm×10mm的CsI(Tl)晶体测量γ射线时,在20℃下对137Cs0.662MeVγ射线的能量分辨率为9.9%,60Co的1.332MeVγ射线的能量分辨率为6.4%,-10℃下的能量分辨率分别为8.7%和6.3%。     

中子辐照诱导Si PIN光电二极管暗电流增大的数值模拟

分析了中子辐照诱导Si PIN光电二极管暗电流增大现象的机理,建立了Si PIN光电二极管的器件物理模型和中子辐照效应模型。运用MEDICI软件进行数值模拟计算,得出了1MeV中子在辐照注量为1010～1014cm-2时,Si PIN光电二极管暗电流变化的初步规律。数值模拟结果与相关文献给出的实验结果吻合较好。     

在同步辐射软X射线能区硅光电二极管的自标定

在同步辐射软X光能区（50－2000eV)进行了硅光电二极管的自标定实验,因为消除了二极管的“死区”并采用很薄层的SiO2作窗,使得可以用简单的模型来分析实验结果,由实验测得的光电流,计算出硅光电二极管的量子效率,并求得入射同步辐射的光通量。     

一款基于硅光电二极管的数字γ辐射仪设计

CSI（Tl）闪烁晶体的发光光谱能与光电二极管的吸收光谱较好的匹配。采用CSI（Tl）晶体＋光电二极管探测器的数字辐射仪,与传统辐射仪相比,在体积、功耗和稳定性方面都有一定优势。通过数字电位器的使用实现了甄别阚值调节的数字化,使得仪器甄别阈调节更加精确。     

关于复极型谱仪放大器性能的研究

本文计算了七十年代中期以后广为流行的复极型谱仪放大器的具体性能。指出了改进的方向。     

PIN探测器贯穿辐射与非贯穿辐射线性特性

采用脉冲X射线源和脉冲氙灯光源实验研究了PIN探测器对贯穿辐射和非贯穿辐射响应的最大线性电流输出特性,并与理论计算结果进行了比较。PIN探测器输出的最大线性电流随外加反向偏置电压线性变化,对贯穿辐射响应的最大线性电流输出比对非贯穿辐射响应的最大线性电流输出约大20%,理论计算的最大线性电流值比实验值小。在脉冲辐射探测中,采用可见脉冲光源获得的PIN探测器最大线性电流不会超出探测器对贯穿辐射的线性响应。     

Evaluation of electron cyclotron current drive performance for CFETR

A number of simulations of electron cyclotron current drive (ECCD) have been carried out for the China Fusion Engineering Test Reactor (CFETR) using the C3PO/LUKE code to investigate the performance and optimize schemes of power injection for the design of the launcher. The operation ranges of the toroidal field, cutoff density, and resonance layer location are given at different source frequencies in CFETR phases I and II. A comparison of ECCD performance between the horizontal and top port launch is presented. ECCD efficiency (r_EC) estimated for CFETR phase I isr_EC=0.21 for top port launch andr_EC=0.20 for horizontal port launch. The ECCD efficiency and second-harmonic absorption is calculated at different wave frequencies (from 170 to 230 GHz) in CFETR phase II. It is found that the highest driven efficiency is obtained at 210 GHz with the toroidal field of 6.5 T, and the second-harmonic absorption increases rapidly with the increase of frequency.     

PIN半导体剂量率探测器的研究

利用大面积PIN硅光电二极管作为探测器,对北京正负电子对撞机BEPCI在同步辐射运行、束流注入、束流切断等情况下对撞区的辐射水平进行测量,并分析辐射本底的强度、来源及特点;研究PIN半导体探测器在BEPCI对撞区的工作状况,为第三代北京谱仪BESⅢ的剂量率在线检测奠定基础。     

EMC-A型控制棒驱动机构样机研制及试验分析

介绍了以岭澳核电站一期控制棒驱动机构为技术基础的百万千瓦级压水堆核电站用控制棒驱动机构的改进设计,及样机制造过程中的材料替代和技术简化,解决了顶部Ω密封焊缝带来的泄漏问题,以及因钩爪组件中的弹簧与运动件接触摩擦可能造成的机械动作延迟问题;介绍了样机的冷态性能试验,对冷态性能试验过程中出现的滑步现象进行分析并阐述了解决方...     

离子初始能量及其对二极管空间电荷限制流的影响

给出了双向流二极管中阳极发射离子获得初始能量的几种方法，从理论上研究了离子初始能量对二极管内空间电荷限制电子电流、离子电流的影响，并与离子初始能量为。情况下的空间电荷限制电子电流、离子电流进行了比较。     

BESIII剂量率在线检测和保护系统读出电子学设计

为保护束流管, BESIII将使用PIN硅光电二极管来实时检测对撞点附近的剂量率水平,其中的信号读出电子学采用电流A/D转换方案.对几种弱电流放大与测量方法进行了比较,主要介绍了电流A/D方法的工作原理、软硬件实现以及实际性能.     

Response of Si p-i-n diode and Au/n-Si surface barrier detector to heavy ions

Pulse height versus energy calibrations of a Si p-i-n diode and a Au-/n-Si surface barrier detector have been studied for heavy ions with atomic number (Z₁) from 3 to 79 in a range from 0.1 to 0.8 MeV per nucleon as a function of bias voltage and detector tilting angle. The detector response is simultaneously measured using a time of flight-energy elastic recoil detection analysis set-up with recoils produced over a wide energy range from a thick target of each element. Prior to impinging on the Si detector, the individual recoil is tagged by its energy determined from the time of flight and tabulated isotopic mass. For both detectors, the pulse height-energy calibration for recoils with a given Z₁ is described well by a linear relationship with small systematic deviations. The linear-fit parameters show similar, but not identical dependence on both Z₁ and bias voltage (collecting field strength) for the surface barrier detectors and the p-i-n diode. These results suggest that the efficiency of electron–hole pair collection is markedly dependent on the different electric field configurations for the two detector structures.     

电子辐照SiGe HBT和Si BJT的直流特性分析

研究了1MeV不同剂量电子辐照前后SiGe异质结晶体管(HBT)的直流特性,并与Si双极晶体管(BJT)进行了比较。结果表明辐照后SiGe HBT的IB基本不变,Ic和β都下降;随电子辐照剂量的增加,Ic和β都减小。对si BJT而言,IB和Ic与在相同辐照剂量辐照后的SiGe HBT相比都增大很多,β下降幅度也很大。这说明SiGe HBT具有比Si BJT更好的抗辐照性能。对电子辐照后器件电学性能的变化机制进行了初步分析。