用于硅半导体探测器的电荷灵敏放大器的研制

氧及其子体的能谱测量中常用到钝化离子注入硅探测器或金硅面垒探测器。本文介绍了一种用于这两类硅半导体探测器的电荷灵敏放大器的实例，它由电荷灵敏级和电压放大级构成。给出了它的设计思想和调试过程。介绍了测试手段并测试了它的技术指标，说明了应用场合。     

用于面垒型辐射探测器的NTD硅

为了制造性能优良的面垒型辐射探测器,需要具有高电阻率、杂质分布均匀的优质 N 型硅单晶。中子嬗变掺杂(neutron transmutation dop-ing)技术,掺杂的均匀性和可控性均优于其它掺杂方法。应用这种方法,将超高纯 P 型硅经过中子辐照,可以制成电阻率高于10KQ·cm 的 N 型非本征硅,称为 NTD 硅,可以符合制造探测器的要求。     

半导体探测器在诊断X射线剂量测量中的应用

介绍了基于半导体探测器的诊断X射线剂量仪的工作原理.半导体探测器具有体积小、易于集成、灵敏度高、能量分辨率好等特点,根据半导体探测器的特征设计了能谱测量剂量修正功能,解决了半导体探测器能量响应差的问题.将能谱测量后修正过的剂量与未进行剂量修正的测量数据进行了比较,实验数据表明,能谱法修正将基于半导体探测器的剂量仪的能量响应降低至5%内.     

BNCT医院中子照射器辐射场特性参数初步测量

为验证BNCT医院中子照射器的设计效果,对其辐射场的特性参数如中子能谱、中子通量密度及其空间分布、中子和γ吸收剂量率及其空间分布等进行了测量。针对该照射器的特点,建立了一套由多球谱仪、235U裂变电离室、金箔、组织等效正比计数器和热释光探测器组成的测量系统,利用蒙特卡洛计算方法优化设计探测器的结构,以提高超热能区的分辨率和甄别不同能量成分中子的能力。初步测量结果表明,该照射器的中子通量密度达到了预期设计要求。     

用于视觉修复的视网膜下植入微芯片

为治疗由视网膜光感受器退化引起的失明,研制了一种可以满足视网膜下植入要求的光电刺激器件——硅基PIN光电探测器阵列结构微芯片,这种电刺激芯片可以在一定程度上代替因疾病受损的光感受细胞,向位于光感受细胞之后、尚未损伤的其他视网膜细胞发出电刺激,从而引发视神经的视觉冲动。微芯片制作采用了硅、硅氧化物以及金等生物相容性较好的材料。在微芯片上利用半导体工艺刻蚀隔离槽,形成一个探测器面阵,面阵上的每个探测器单元可以根据照射在其上的光强大小产生相应的刺激电流。对制作的芯片进行了生物相容性、伏安特性、响应度以及光谱特性的测量,结果表明,芯片在眼睛安全用光的范围内可以产生足够强度的刺激电流,满足动物植入实验的要求。     

陷阱探测器面响应均匀性的测量

对陷阱探测器的面响应均匀性进行了测量。在主要灵敏面内 ,面响应均匀性测量结果的重复性达到 4×10 -5。给出了对 S1337、S12 2 7等 4种不同硅光电二极管构成的陷阱探测器的面响应均匀性的测量结果。测量结果表明 ,不同类型探测器之间面响应不均匀性存在显著差异 ,其中 S1337构成的陷阱探测器的面响应均匀性最好。正确选择合适类型探测器 ,对保持和传递低温辐射计达到的很低的不确定度非常重要。     

探测快中子的新技术(一)

概述了近年探则快中子的新技术，它们分别是：抑制γ射线、热中子和带电粒子的符合谱仪；高分辨、宽能量范围（0．1～15．0MeV）带正比计数器的3He夹心谱仪；含氢的纤维闪烁作用于抑制γ射线、中子位置分布和中子能谱测量，及合锂的纤维玻璃闪烁体用于长中子计数器测平均中子能量；中子的直接探测；用于中高能和重离子核物理的多元件阵列快中子探测器和极化仪；用于核核查的中子源影像探测器；高入射氚核能量和高能中子的伴随粒子技术等七个方面。它们对中子计量学的发展是重要的。     

石墨烯质子探测器设计及探测响应仿真分析

银河宇宙射线和地球辐射带的质子对航天器的电子系统带来严重辐射危害,准确测量质子能量和通量,可以分析太阳活动程度,感知空间态势,同时为航天器在轨安全运行提供数据支持。基于飞行时间法(TOF)和ΔE-E方法,采用石墨烯与硅(Si)半导体相结合的方式设计了宽能量范围的中高能质子探测器,通过在Si半导体探测器和量能器中间设置钽(Ta)降能片,有效地减小探测器的体积,实现小型化设计。利用FLUKA模拟仿真分析了石墨烯质子探测器对质子、电子和氦粒子的鉴别能力,结果表明,探测器的粒子鉴别能力优于90%。     

效率增强型真空康普顿探测器γ/n鉴别本领评估

采用复合金属收集极设计的真空康普顿探测器,使伽马探测灵敏度有效提高。为表征探测器测量信号的质量和可靠性,需要对探测器的γ/n鉴别本领进行评估。应用强钴源(能量1.25 Me V)伽马和DT(能量14 Me V)中子源对这种探测效率增强的新型真空探测器灵敏度进行实验测量,采用蒙特卡罗模拟法(MC)模拟统计收集极输出净电子数的方法,对其在裂变能量区几个特征能量点的伽马、中子灵敏度进行模拟计算。结果表明:对于中子、伽马能量为1.25 Me V的情况,这种新型真空康普顿探测器的γ/n鉴别本领,理论模拟计算值为40.94,综合理论计算和实验测量结果的实验推算评估值为28.31;属于适合中子、伽马混合场中测量伽马的可选探测器。     

半导体探测器在伽玛刀检定中的应用

根据半导体探测器体积小、灵敏度高及无方向性等特点,研制一种用于测量伽玛刀焦点剂量率的半导体探测器,建立伽玛射线的半导体探测器测量模型,并给出半导体探测器模型的测量计算方法。实验结果表明:研制的半导体探测器适用于伽玛刀小射野下的焦点剂量率的测量和检定。     

硅光电二极管探测器在低能X射线辐射场上的标定

在同步辐射X射线能量标定前,需要对作为传递探测器的硅光电二极管进行标定.利用低能X射线10～50 kV空气比释动能基准装置,研究硅光电二极管的辐射响应并用它测量辐射场的均匀野大小.将硅光电二级管AXUV-100G置于低能X射线基准辐射场中,测得AXUV-100G作为传递探测器在10～40 keV能量范围的能量响应较高,...     

200～400nm波段光电探测器光谱响应度测量装置研究

本文叙述了200~400nm波段光电探测器光谱响应度的测量装置原理、测量系统及不确定度。采用紫外光谱强度大的氙灯作为光源,采用紫外分光效率高的单色仪进行分光,腔型热释电探测器与标准硅光电探测器进行相对光谱响应比较得到标准硅光电探测器相对光谱响应度。绝对值标定则是利用低温辐射计对无窗紫敏硅光电探测器进行测量后再传递到标准硅光电探测器,从而最终测量出标准硅光电探测器在紫外波段的绝对光谱响应度。     

基于D-D中子源校准中子周围剂量当量仪的最小房间尺寸研究

在中子周围剂量当量仪校准过程中,使用D-D中子源代替传统同位素中子源会使校准过程具有更高的安全性。为推动D-D中子源在中子周围剂量当量仪校准过程中的应用,提出了应用蒙特卡罗(MC)法的能量截断法代替影锥法的散射中子研究方法;分析了在不同类型房间中,不同内部空间尺寸对散射中子的影响。计算结果表明随着房间内部空间的增大,入射探测器的散射中子所占比例会逐渐减小。若使用D-D中子源进行中子周围剂量当量仪校准,在探测距离75cm,探测器直径20cm的情况下,所需的最小正方体房间的内部空间棱长为332cm;所需最小长方体房间的内部空间的长、宽、高分别为410cm、410cm、205cm。     

稳态辐射源电流法评估无机闪烁体抗中子干扰能力

n、γ混合场中测量γ辐射时,通常要应用无机闪烁体构成探测器,探测器抗中子干扰能力是判断测量信号质量的重要依据之一.无机闪烁体的γ绝对灵敏度是可以比较精确标定的,而无机闪烁体的中子绝对灵敏度是很难精确标定的,本文介绍稳态辐射源电流标定法,在不用测量测点注量率的情况下,也能够初步评估出无机闪烁体的抗中子干扰能力.     

核径迹探测器作辐射测量的新进展

核径迹探测器已应用于中子、a粒子以及重型带电粒子的测量。当前，某些最重要的应用就包括中子剂量测定中的固态径迹探测器、室内和矿山的氡气剂量测定中的固态径迹探测器、空间带电粒子测量以及生物医学用加速器射束。本文将回顾近年来径迹探测器在中子、氡气测量领域的发展。     

核径迹器作辐射测量的新进展

核径迹探测器已应用于中子、α粒子以及重型带电粒子的测量。当前，某些最重要的应用就包括中子剂量测定中的固态径迹探测器，室内和矿山的氡气剂量测定中的固态径迹探测器，空间带电粒子测量以及生物医学用加速器射束，本文将回顾近年来径迹探测器在中子，氡气测量领域的发展。     

用于半导体加工的电子帘技术

本文描述了一种对离子注入半导体进行均匀大面积退火用的矩形截面电子束——电子帘。用此电子帘对注入能量为100keV,注入剂量为10~(15)cm~(-2)的注P~+硅样品,以及能量为40keV的注B~+硅样品进行连续电子束退火。经椭圆偏振参数测量、范得堡霍耳测量以及微分薄层电阻测量,表明退火过程中无杂质再分布,注入杂质的激活率比热退火样品的高,但霍耳迁移率略低些。     

探测快中子的新技术（二）

（上接1997年第17卷第1期第35页）2·4中子的直接探测SIOb。dri。n「13］报道了中子直接探测的原理及可能的方法。在介质中，中子的速度超过光速时，由于中子具有磁偶极矩p—一1．91p。，象带电粒子产生cherenkov效应一样，可以发远紫外光，探测这些光可实现中子的直接探测。光的频谱与户平方正比，与折射指数n有关。可测最小中子能量与折射指数n有关，n越大，E越小，用GaAs最／J’E为15MeV。直接探测的优点是效率高、不需另外的零时刻即可做飞行时间测量等。·2．5多元件阵列快中子探测器和极化仪在中高能和重离子核物理中，中子能量可…     

半导体光电二极管面响应均匀性的测量

一、概述半导体光电二极管作为光探测器具有响应快、灵敏度高、线性范围宽、面响应均匀性好、使用方便等优点,在激光和光通信测量中获得了广泛的应用。但由于器件表面的污染、划痕、裂纹,以及外界条件的变化,会引起器件的面响应均匀性的变化,因此在选择器件时,应进行实际测量。     

二维半导体面阵列实时剂量验证系统的研制及应用

调强放疗(IMRT)是放疗技术的发展方向。为实现精确放疗的目标和严格的射线质量控制,以及技术安全保证,自主研发的二维半导体面阵列剂量实时验证测量系统,(TQ-2000B剂量分布图检测仪)该系统由445个半导体探测器按面阵列栅格精确排列,主要用于放疗射线质量控制:加速器QAI、MRT的TPS实时验证。通过实测的等剂量图、剂量值与相同条件下TPS计算的结果以及剂量胶片测量的结果进行比较,从而实现对调强放疗TPS实时验证。同时还介绍了它在加速器QA方面部分项目的测试应用。二维半导体面阵列剂量实时验证测量系统的研制成功,填补了国内空白,其主要技术指标和性能达到了国外同类产品的先进水平。