室温半导体探测器的发展和应用

重点阐述了室温半导体核辐射探测器的发展和现状,详细讨论了常见化合物半导体探测器材料的性能指标、应用范围和进展情况,简单介绍了新型Si半导体探测器的进展情况。旨在为读者选择、使用室温半导体探测器提供参考。     

大面积平面工艺Si带电粒子探测器研制

叙述了用平面工艺技术制备大面积Si带电粒子探测器的工艺方法.为了减小探测器的漏电流,采用了表面钝化技术.文章分别给出了厚度300μm、灵敏区直径20mm以及厚度500μm、灵敏区直径40mm探测器在室温下漏电流测量结果,以及探测器在室温条件下对241Am 5.486Mevα粒子的能谱响应测量结果.     

平面工艺Si-PIN低能X射线探测器研制

叙述了用平面工艺技术制备Si-PIN低能X射线探测器的工艺方法.为了减小探测器的漏电流,采用了表面钝化和保护环技术.文章给出了厚度500μm,灵敏面积分别为5 mm2、10mm2的不同探测器在室温下漏电流测量结果以及5mm2的探测器在室温及温差电致冷条件下对55Fe5.9keV X射线的能谱响应测量结果.     

室温X(γ)射线半导体探测器的最新发展

在X(γ)射线能谱仪和工业检测仪表中以及剂量仪器中都期待理想的室温X(γ)射线半导体探测器的产生。 1982年11月彭华寿同志在第一次全国核探测器学术会议上作的“低能核辐射探测器进展”一文中谈到,多年来室温化合物半导体探测器的发展一直得到人们的注意,十多年来,国外较集中的对CdTe和HgI_2两种材料进行了研究,并取得了很大的进展,但尚     

极化对碘化汞探测器的影响

给出了以碘化汞为探测器室温谱仪系统的一些测量结果,着重讨论了极化对探测器性能的影响,提出了极化影响的措施。     

平面型碲锌镉(CZT)室温探测器的噪声和性能

CdZnTe(CZT)探测器是近年来迅速发展的新型半导体探测器,具有体积小、分辨率高、可在室温下工作等优点。论文通过分析探测器的噪声组成,并经过实验数据分析,证明了影响探测器性能的主要因素是探测器晶体内电荷收集不完全,并为探测仪器设计时的成形时间选择提供了参考。     

Ge(Li)γ射线探测噐的研制

高分辨率Ge(Li)γ射线探测器有两个固有的缺点:一是锂的迁移率太大,探测器必须长期保存在液氮温度,其次是锂离子漂移过程很长。为了得到在室温下稳定的Ge探测器,进行了大量的探索。在高纯Ge问世之前,1964年采用γ射线在Ge中产生受主缺陷来补偿N型Ge的方法构成辐射型Ge探测器[简称Ge(γ)探测器]。这种探测器在室温下是稳定的,工艺周期短并有薄的入射窗。有些实验室还得到了能量分辨率高达(0.5—0.2)％(γ射线能量为662keV)的Ge(γ)探测器,并构成     

碘化汞核辐射半导体探测器

由于硅(锂)和锗(锂)探测器都需要在液氮温度下保存和工作,因此人们集中发展了原子序数高的、能在室温下工作的半导体探测器。现在主要研究的室温半导体化合物探测器有砷化镓、碲化镉和碘化汞。HgI_2是七十年代发展起来的一种新型室温核辐射探测器。由于它具有很高的原子序数和较大的禁带宽度,因而它的光电吸收截面大、探测效率高、能在常温下工作,体积小,使用方便。它可探测的能量范围较大,但更适合于探测能量在几个keV至150keV的X射线和γ射线。在医学生物学、放射性监测、野外探矿、能谱分析等方面有     

高纯碘化汞的合成及其气相长晶

七十年代初,Willing等人首先用碘化汞晶体制得了室温核辐射探测器。迄今,碘化汞晶体已发展为制备室温核辐射探测器的重要材料之一,近年来对此材料的研究仍十分活跃。 用HgI_2晶体制备核探测器首先要求材料的纯度要高。近来,人们注意到此材料与准化学计量比的偏离是影响探测器性能的重要因素。 为获得高纯HgI_2晶体,我们采用了高纯元素直接合成,继而气相生长的方法。文献中虽也提到元素合     

CdSe探测器的制备与性能

通过测定CdSe室温核辐射探测器的伏安曲线和能谱特性，对探测器制作过程中的表面处理工艺进行了初步研究，结果表明通过适当的表面腐蚀和钝化处理，可以降低表面漏电流，减小探测器噪声，达到提高探测器能量分辨率的目的。     

高分辨率HPGe探测器及其稳定性

半导体探测器具有良好的能量分辨率,在能谱分析中已引起人们广泛的兴趣。Si材料原子序数(Z=14)较小,探测能量大于30keV的射线时,其效率迅速下降,因此人们选用Ge(Li)探测器。但它在制造和使用中存在两个主要的问题,一是必需用Li离子补偿Ge材料,二是Li在Ge中固有的不稳定性,使器件严禁升高到室温,即使是偶然的一次,也会导致器件的补偿度毁坏。这两个缺点,在用高纯Ge材料制备的探测器(HPGe探测器)中是不存在的,     

同轴高纯锗探测器探测效率的MCNP模拟与电荷收集时间的计算

高纯锗探测器具有很好的能量分辨率,被认为是核素分析的黄金标准,在很多检测领域成为规定的标准检测设备。在高纯锗探测器的制备过程中,可以采用蒙特卡罗方法对探测器进行模拟,用于确定探测器制备过程中的参数。采用MCNP4软件对同轴高纯锗探测器探测效率进行模拟,研究了不同材质入射窗、不同能量γ射线对高纯锗探测器探测效率的影响,并根据模拟结果选择合适的入射窗材料并确定死层厚度,进而为高纯锗探测器研制提供指导。还对高纯锗探测器晶体的内部电场进行模拟,计算得到能量沉积点的电荷收集时间,通过改变能量沉积点位置,更直观地反映晶体内部不同位置的电荷收集时间。     

对核应急放射性沉降监测中一些问题的探讨

针对核应急放射性沉降监测的特点,本文分析了地面剂量率监测和环境介质中的放射性活度浓度测量中存在的一些问题,探讨了基于谱仪测量地面放射性污染面活度以确定剂量率的方法。     

Temperature dependence of rippled corrugations induced on the Rh(1 1 0) surface via ion sputtering

Metal surfaces can be easily nanopatterned via ion sputtering: mounds or ripples can be created depending on the surface symmetry and temperature. However, in many cases these structures are unstable at room temperature and above, due to the adatom fast diffusion. This fact prevents the use of such systems as substrate or nanostamps for a technological implementation. In this paper we present a spot profile analysis low energy electron diffraction (SPA-LEED) study on the nanopatterning of a Rh(1 1 0) single crystal. Like the other (1 1 0) metal surfaces, previously investigated, also Rh(1 1 0) shows for increasing temperatures a transition between different rippled morphologies. The main advantage of this system is its stability at room temperature. From SPA-LEED data we can measure the structural features (average periodicity and local faceting) of the observed rippled structures.     

参数法测量放射性活度

用HPGe探测器替代传统4πβ-γ符合装置中的NaI（Tl）探测器,对γ射线进行精细测量。选取一组适当的γ射线进行符合或反符合测量,计算出较为准确的β效率,从而简单地得到待测核素的放射性活度。¹³³Ba和131I活度的实验测量结果表明,4πβ-γ（HPGe）参数法是1种准确、可靠的放射性活度测量方法。     

Design and Characterization of a Low Power Consumption, HPGe Spectrometer

A low power consumption, high resolution germanium spectrometer is described. The spectrometer consists of an HPGe detector (either conventional or reverse electrode), a charge loop amplifier, a high count rate indicator, detector bias shutdown electronics, and a portable cryostat. A brief analysis of the charge loop amplifier is presented. Data for FET noise at reduced drain currents is also presented. The effects of various circuit components on temperature coefficient of gain are described along with measured temperature coefficient. Finally, the resolution and peak shift versus count rate are presented along with the spectrometer configuration.     

频率对GM型半导体探测器CV特性的影响

在反向偏压下,测试时所用的高频小信号频率超过一定值后,GM型探测器结电容测试值将下降。本文讨论了频率对CV特性影响的实验结果,并分析了其原因。指出最高可用的阈值频率f_(th)取决于半导体耗尽区中的场强E。文中给出f_(th)与E以及与电阻率和电压间的实验关系式,室温下f_(th)可达1—4MH_z。     

基于数字脉冲成形技术的HPGeγ谱仪系统研究

为满足高能量分辨率γ能谱测量要求,设计了基于数字脉冲成形技术的HPGe γ谱仪系统。该系统由前端电路、数字信号处理模块和上位机软件3部分组成,实现了8192道能谱测量。本文对前端电路的设计及数字脉冲成形参数的选择进行了介绍,并用⁶⁰Co、¹³⁴Cs、¹³⁷Cs和¹⁵²Eu源对该系统进行了初步测试。测试结果表明,基于数字脉冲成形技术的HPGe γ谱仪系统对1 332 keV能量峰的能量分辨率为1.8 keV;¹⁵²Eu特征能量峰与相应道址的线性拟合参数R²=0.999 993。该系统可满足高能量分辨率γ能谱测量要求。     

HPGe测量气体裂变产物中微量77Kr的可行性分析

针对气体裂变产物中微量⁷⁷Kr的测量问题,利用MCNP模拟计算了气体裂变产物对⁷⁷Kr的影响。结果表明,HPGe不可能直接测量气体样品中的⁷⁷Kr,但可通过测量其子体⁷⁷Br来推算⁷⁷Kr。     

γ谱仪效率刻度标准源的制备

介绍了１种常用的热焊封制备γ点源的方法，并制备了几种核素的γ点源。在γ谱仪上进行了检验，得到了计算值和测量值一致的结果。同时，将高纯锗γ谱仪作了更准确的效率刻度。