组合PIN探测器对γ、中子脉冲辐射补偿效果研究

提出了一种新的硅PIN探测器组合结构,使其适用于n、γ混合脉冲辐射场中脉冲中子的测量。分别利用三通道脉冲γ发生器和DPF脉冲中子发生器对组合PIN探测器的γ和中子辐射补偿效果进行了测量研究,实验结果表明组合PIN探测器的γ和中子辐射补偿效果均达97％以上。     

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%。     

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。     

平面工艺Si电流型X射线探测器研制

该项目主要研究X射线能谱及时间谱测量、强流脉冲X射线束测量所需的平面工艺硅电流型探测器。主要工作在于模拟核爆中高功率Z-pinch等离子体辐射研究中测量等离子体产生的X射线能谱及时间谱和用于X光束诊断和高功率Z-pinch等离子体辐射研究。该型探测器用于探测极低能量     

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.     

电子束辐射电子器件(CCD、PIN)损伤试验

核加固已成为一门新的学科,正处于发展之中。国产CCD电荷耦合器件和PIN硅光电二极管被广泛地应用在空间和国防技术、光电学系统和信息处理技术等方面。但CCD器件容易因辐射而引起永久性辐射损伤。为了使国产CCD某此参数最佳化,我们利用本所2MeV静电加速器和5万克镭当量~(60)Co源,对150块表面N沟器件和PIN硅光电二极管进行了初步的电离辐射损伤试验。本文简单介绍以电子射线辐射CCD和PIN后其辐射损伤的情况。     

γ吸收剂量率在线探测用硅光电池的电学性能研究

建立了一种γ吸收剂量率实时在线测量系统,研究了半导体硅光电池BBZSGD-4辐射光生电流和γ吸收剂量率之间的关系,并对其耐辐照性能进行了研究。60 Coγ辐照实验表明:半导体硅光电池BBZSGD-4对60 Co的γ射线有较好的响应,其辐射光生电流与吸收剂量率的关系呈线性规律。当吸收剂量率为94.54Gy/min时,辐射光生电流可达1.26μA。在吸收剂量率为50Gy/min时,辐射光生电流随总吸收剂量的增加呈指数下降,总吸收剂量为5 445.8Gy时,其辐射光生电流衰减1%。半导体硅光电池BBZSGD-4具有作为实时在线低吸收剂量率探测器的潜力。     

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。     

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。     

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.     

CZT探测器辐射性能实验研究

使用高电阻率CZT(碲锌镉)晶体制备了适用于脉冲γ辐射探测的探测器。通过在脉冲γ发生器和60Co放射源上开展实验,获得了CZT探测器的时间响应和1.25MeVγ辐射灵敏度。结果表明,CZT探测器较传统Si基PIN探测器有暗电流低、时间响应好、灵敏度高的优势,适用于低强度γ辐射脉冲测量。     

SDM2000半导体个人剂量仪探测器实验及测量电路研制

介绍了SDM2000个人剂量仪探测器实验及其测量电路的研制。从探测器的物理特性、工作电压、工艺等方面,对PIN光敏二极管和化合物半导体探测器进行了对比,得出了PIN光敏二极管的特点适合于个人剂量仪的结论,并进一步对PIN光敏二极管测量电路各部分包括电荷灵敏放大器、两级主放大器、脉冲幅度甄别器及DC DC电源电路的电路设计原理、使用的集成运算放大器、电路板工艺设计、主要性能指标等方面分别做了较为详细的阐述。结合SDM2000个人剂量仪使用的PIN光敏二极管探测器和其实用测量电路,通过测量和实验,给出了SDM2000个人剂量仪主要物理特性和主要性能指标。     

平面型硅光电二极管PIN的研制及其基本性能测试

为满足CERN/ALICE超高能重离子对撞实验光子谱仪的需要,首次采用高阻硅材料,并利用一些特殊工艺,研制了用于钨酸铅晶体探测器读出单元的硅光电二极管PIN。PIN的灵敏区面积为16mm×17mm,常温漏电流小于5nA,紫光区量子效率82%,全耗尽结电容为110—120pF。由PIN与电荷灵敏前置放大器组成的读出系统的噪声水平,在-25℃下小于600个等效噪声电荷,并经过了长期性能稳定性的考验。开发研制的大面积PIN硅光管全面达到ALICE/PHOS国际招标所规定PIN硅光管性能的指标。     

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。     

非等权测量回归预测探测器灵敏度置信区间的探讨

介绍了非等权测量条件下PIN探测器灵敏度的回归模型,探讨了预测值置信区间的计算方法。详细论述了多元线性回归分析PIN探测器能响曲线的方法,根据PIN探测器灵敏度的测量结果及其不确定度,在综合考虑拟合曲线和不同能点测量不确定度的具体情况下,计算了3～20keV范围X射线灵敏度预测及其置信区间,为最终X射线测量结果的数据质量提供了分析依据。     

一种测量土壤中放射性的新型探测系统

据美国《核新闻》杂志报道,美国劳仑斯伯克利和阿贡国家实验室研制出了一种新的辐射探测系统,它能快速地探测土壤中放射性物质的低放辐射,且成本低。 该系统采用一种鉴别和测量X射线的光谱分析方法,一次操作就能直接评价土壤样品受到放射性污染的情况。这个系统实际上是一列6个大型硅半导体探测器组成,这些探测器安放在顶部呈椭圆形的低温恒温室内。每个硅探测器有两个探测面,使有效的探测面积增加了一倍,因而在相同的时间内这种探测器的辐射计数比常规的单面探测器要高。     

基于半导体集成电路辐射效应的空间辐射环境探测器

空间辐射环境能够引起半导体集成电路发生的总剂量效应、单粒子效应等辐射效应,可以被用来进行空间辐射环境监测。在一定条件下,基于此原理的探测器具有常规的面垒型探测器以及PIN型探测器等所不具备的优点。尤其适合航天器舱内带电离子探测和用于航天医学的个人辐射剂量探测。介绍了三种基于半导体器件辐射效应的探测器。     

硅(锂)X射线探测器

介绍了10～80mm’的硅(锂)X射线探测器研制工艺,并讨论了工艺过程和测量中的一些问题;给出了探测器的指标,这些指标大都达到和接近国外同类产品水平。硅(理)X射线探测器是一种低能X射线探测器,它具有能量分辨率高、线性好,对低能区X射线探测效率高等特点,在核物理、医学、地矿、环保等领域有着广泛的应用。它也是扫描电镜X射线荧光分析等能谱分析的核心部件。     

硅(锂)X射线探测器

介绍了10～80mm~2的硅(锂)X射线探测器研制工艺,并讨论了工艺过程和测量中的一些问题;给出了探测器的指标,这些指标大都达到和接近国外同类产品水平。硅(锂)X射线探测器是一种低能X射线探测器,它具有能量分辨率高、线性好,对低能区X射线探测效率高等特点,在核物理、医学、地矿、环保等领域有着广泛的应用。它也是扫描电镜,X射线荧光分析等能谱分析的核心部件。     

高能X射线实时成像技术及固体线性阵列探测器研究

该项目主要研究高阻和低阻硅光二极管阵列探测器的设计及制备工艺,闪烁晶体阵列及隔离层、光反射层的加工装配,两种阵列之间的耦合,线性阵列探测器封装技术,线性阵列探测器性能测试,阵列探测器信号处理及线性扫描二维像的数据获取和图像处理技术,空间分辨和密度分辨率的影响因素等,从而掌握固体线性阵列探测器这一中、高能X射线实时成像和CT成像的核心技术,研制成功固体线性阵列探测器成像单元,掌握线性扫描二维成像技术。