用“脉冲响应法”确定PIN探测器的电容

利用W.C.Dikinson推导的PIN探测器的时间响应公式计算的波形与实测波形进行比较,反推探测器的电容值C,这种方法称为脉冲响应法。这种方法获得的PIN电容大约是探测器结区电容的1.3-1.4倍。分析表明,由于包含了杂散电容等的影响,这种方法比公式法在确定PIN探测器的电容时具有更好的准确性,可以用这种方法确定的电容来计算PIN探测器的脉冲响应波形。     

强流脉冲离子束核物理参数诊断技术初步研究

在“闪光二号”加速器产生的强流脉冲离子束(IPIB)调试过程中采用复合法进行参数诊断。主要测量质子与C靶的核反应所产生的放射性核素的活度，从而确定离子数目。采用PIN探测器和闪烁体光电倍增管(光电管)监测瞬发γ射线和轫致辐射X射线，用热释光探测器(TLD)监测漂移管外部的轫致辐射并确定了相应的屏蔽方法。采用偏压离子收集阵列测量离子束流密度分布，采用固体核径迹探测器CR-39初步测量离子束流。     

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。     

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。     

锂漂移金硅面垒型探测器

本文详细地描述了锂漂移金硅面垒型探测器的制造工艺。这种探测器同时兼备了锂漂移型和面垒型探测器的优点。文中给出了探测器的主要性能,并对实验中的一些现象进行了讨论。探测器有效面积的直径为2—20毫米,灵敏区宽度高达4.5毫米。在窒温下,对于5.3兆电子伏的α粒子的能量分辨率为1—2%,对于Cs~(137)转换电子的能量分辨率为3.7%。探测器结构牢固,能应用于真空条伴。     

同轴单开端型Ge(Li)探测器的研制

同轴单开端型Ge(Li)探测器的制作过程是:先将施主杂质锂蒸发到P型锗单晶表面,经扩散形成N~+P结构,然后在反向偏压作用下,锂离子由扩散区(N~+)向中心漂移,逐渐补偿受主杂质镓,形成PIN结构。它实际上相当一个固体电离宝,其I区为灵敏区。由于在Ge中产生一个电子-空穴对所需的平均能量(2.96eV)比在气体电离室中产生一个电子-离子对所需的能量小十倍,比闪烁计数器产生光电子所需能量小几十倍,因此,Ge(Li)探测器就有比这些探测器高得多的能量分辨率。     

电子逃逸效应对PIN探测器γ灵敏度的影响

通过数值模拟和实验研究了电子逃逸效应对PIN探测器γ灵敏度的影响及铝、聚乙烯等不同材料对电子逃逸效应的补偿作用.数值模拟研究主要利用MCNP程序对γ射线在PIN探测器灵敏层中的能量沉积进行数值计算,得到探测器输出的脉冲幅度谱和灵敏度计算结果;实验研究利用60Co源发射的能量为1.17和1.33MeV的γ射线对不同补偿条件下的γ灵敏度进行标定.结果表明,电子逃逸效应对灵敏度存在显著影响,在探测器前设置铝、聚乙烯等补偿材料可对电子逃逸效应进行适当补偿.     

用于热核同位旋效应研究的高质量分辨望远镜探测器

描述了一个用于热核同位旋效应研究的高质量分辨带电粒子望远镜探测器。望远镜由三叠层探测器组成。其中前两片是全耗尽硅半导体△Ｅ探测器,后一片是锂漂移硅探测器。其厚度分别为：３５０、５００、３５００μｍ,此探测器的主要特点是：具有高能量分辨、高质量分辨、大能量范围,可对直到硫的粒子进行同位素鉴别,能较好地用于热核同位旋效应研究。     

大面积硅锂漂移探测器制备及其性能

制备了大面积硅锂漂移探测器,其性能为:探测器的灵敏面积123.6 cm~2;灵敏层深度2 mm;在室温和300 V反向偏压的工作条件下漏电流小于20 μA;对~(241)Am 5.486 MeV α粒子的能量分辨(FWHM)为77.67 keV。     

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。     

小灵敏面积PIN半导体探测器性能改进

本文对原ＰＩＮ半导体探测器信号引出线结构线路进行了分析，为了消除小灵敏面积ＰＩＮ探测器振荡现象，把原信号引出线结构改进成微带结构，并对改进后的探测器时间响应性能和线性电流进行了实验测量。     

Sensitivity of a new-developed neutron detector

We develop a kind of neutron detector, which consists of a polyethylene thin film and two PIN semiconductors connected face-to-face. The detector is insensitive to γ-rays. Its sensitivity to neutron has been calculated with MCNP program and calibrated by experiments, and the results indicate that the neutron sensitivity of the compensation detector will vary with polyethylene convel‘ter. The compensation PIN detector can be employed to measure pulse neutron in neutron and gamma mixture radiation field.     

Further Charge Collection Studies in Coaxial Ge(Li) Detectors

Calculations have shown that, for comparable trapping lifetimes, the effect of charge trapping in a coaxial detector is significantly less for the carriers which move radially outward from the core than for those which move inward, as a consequence of the non-uniform electric field. This has been verified by resolution measurements on two thin coaxial detectors made from the same hole-trapping crystal; one was made conventionally, by drifting lithium in from the outer surface, the other in an "inside out" configuration by drifting lithium outward from the surface of a central hole.     

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。     

脉冲中子全能谱测井闪烁探测器响应特性的蒙特卡罗模拟

利用蒙特卡罗方法模拟研究NaI和BGO晶体探测器对不同γ射线的响应。模拟结果表明,BGO晶体的光电峰和第一逃逸峰对计数贡献大,而NaI晶体的逃逸峰贡献大。对于井眼和地层流体分别为油和水砂岩地层,模拟改变NaI和BGO晶体探测器的直径和长度时的非弹性散射γ射线响应能谱,采用不同能窗处理方法对地层流体的分辨能力不同,选取光电峰和第一、第二逃逸峰对应的能量窗时,BGO晶体探测器比NaI晶体探测器测量的C/O（C与O的元素含量比）差值大,但受尺寸的影响不大;采用光电峰对应的能量窗时,BGO晶体探测器测量的C/O差值比NaI的大得多,且随尺寸的增加差值增大;能量道的漂移对C/O值影响较大,而能量分辨率对差值影响相对较小。     

BESⅢMUON探测器建造和质量控制数据库

介绍了BESⅢMuon探测器在建造过程中的质量控制数据库.基于MySQL PHP A-pache组合开发的数据库可以实现Muon探测器从单元制造测试到整体安装检验的全程资料和数据的即时更新、查询与显示等功能.此数据库尝试将数据库和网络的优点应用到探测器建造过程的质量跟踪与控制环节,不仅有利于质量的保证和效率的提高,而且为探测器的维护提供透明的技术支持平台.     

离子注入型与金硅面垒型半导体探测器温度特性比较

半导体探测器性能受温度影响较大,影响着辐射探测系统的稳定性和测量精度。本文设计了一个温度测试电路,通过温度测试实验分别得出了离子注入型和金硅面垒型半导体探测器的温度特性曲线。测试结果表明,离子注入型半导体探测器的温度特性明显优于金硅面垒型半导体探测器。本文的结果可为半导体探测器的使用、筛选提供参考。     

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。