碳化硅探测器的最大线性电流研究

本文研究了电流型碳化硅探测器的最大线性电流特性,给出了最大线性电流计算方法,分析了辐射类型、灵敏区面积、灵敏区厚度和耗尽区电场强度对最大线性电流的影响,利用强脉冲X射线加速器和紫外激光源实验研究了碳化硅探测器的最大线性电流特性。研究结果表明,灵敏区面积4 cm2的碳化硅探测器可获得4 A以上的线性电流,不同规格碳化硅探测器最大线性电流的理论和实验结果最大相对偏差约23%。     

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。     

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。     

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。     

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。     

PIN型辐射探测器的并联使用

由于高能电子的穿透能力较强,需要采用较厚的探测器进行探测.在中巴合作资源卫星上的星内粒子探测器,以往采用的是锂漂移型探测器.由于锂漂移型探测器有噪声大、不稳定等弱点,我们在新一代仪器上采用了离子注入型PIN探测器.但是,PIN探测器厚度有限,因而采用并联方法.本文就PIN探测器的并联应用进行实验和分析,证明其可行性.     

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。     

高灵敏大面积硅PIN探测器阵列

提出了一种效率增强型硅ＰＩＮ探测器和新型高灵敏大面积硅ＰＩＮ探测器阵列的设计思想,并且对它们的探测灵敏度和相对误差进行了详细的理论模拟计算。从理论研究结果可以得到：效率增强型硅ＰＩＮ探测器可以显著提高对γ射线的探测灵敏度;高灵敏大面积硅ＰＩＮ探测器阵列相对于单个效率增强型硅ＰＩＮ探测器具有更高的探测灵敏度。结合脉冲放大器,可用于探测极注量的γ射性。     

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     

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.     

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。     

超导核辐射探测器及其应用

超导核辐射探测器已研究了40多年。现在已发展到这样的程度,对低温超导体核辐射探测器,1988年以来对~(55)Fe 5.9keV X射线FWHM已达到45eV,就77K温区的高Tc超导体核辐射探测器来说,经过短短三四年的努力,在实验上已观测到对核辐射的响应。随着高Tc超导体薄膜生长技术的不断改进,高Tc超导薄膜性能的不断提高, 并与半导体器件工艺的结合,在不久的将来会有重大的突破。 本文介绍超导体核辐射探测器的发展概况、工作原理,目前已达到的水平和它的应用前景。     

新型超快光电辐射探测器研制

针对超快脉冲辐射测量的需求,开发了一种具有超快时间响应、大线性电流输出的新型光电探测器件——超快大电流光电管。利用脉冲氙灯、飞秒激光器对该光电探测器件的最大线性电流输出、时间响应等特性参数进行了实验测量。同时,利用该探测器件与超快闪烁体耦合构成的超快脉冲辐射探测器对亚纳秒脉冲X射线源时间谱进行了测量。结果表明,该光电探测器件对脉冲的响应前沿为251ps、半高宽小于500ps,在其典型电压下具有3A以上线性电流输出,对于亚纳秒脉冲X射线束等脉冲辐射场的测量是一较为理想的探测器件。     

电流型碳化硅探测器

本文从电流型半导体探测器的起源、传统电流型探测器在应用中的问题出发,论述了国内外在新型半导体探测器研制和电流型半导体探测器的研究现状。对半导体探测器结构和物理特性进行了研究,并重点介绍了电流型碳化硅（SiC）探测器的设计制作、响应性能研究、抗辐照性能研究等内容,为电流型半导体探测器的研究和应用提供参考。     

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。     

双脉冲法精确测量PMT脉冲线性电流的实验设计

PMT脉冲线性电流是PMT在脉冲工作方式下的重要参数,它直接关系到实验结果的可靠性。本文对比各种测量PMT脉冲线性电流方法的优缺点,从提高测量精度方面考虑,设计了基于双脉冲法的测量PMT脉冲线性电流的实验,通过挑选稳定性高的LED作为光源,利用DG2020信号发生器给LED灯供电,采用通道循环功能加长信号时间间隔,使用分路输出到两台示波器接收信号,应用示波器多次采集自动取平均的功能等方法在实验细节上进行设计,提高测量精度。通过实验测到了PMT脉冲输出电流偏离线性直线1%处的电流,并获得了PMT脉冲输出的mA级至A级电流全曲线。     

PIN半导体探测器在个人剂量仪中的应用研究

以SDM2000个人剂量仪为例,针对个人剂量仪的特点．对PIN半导体探测器在个人剂量仪中的应用进行了研究．并进行了详尽的性能测试．取得了较好的结果。