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基于反符合钝化注入平面硅(PIPS)探测器设计一个合适的准直器,降低低能α粒子对β粒子计数的影响。利用Geant4软件模拟反符合PIPS探测器添加准直器前后不同能量的α粒子和β粒子探测效率,结果表明,添加准直器后α探测效率降低约18%,β能量大于0.65 MeV时,添加准直器后的β探测效率降低约0.5%。利用241Am标准面源对反符合PIPS探测器添加准直器前后的探测效率进行实验测量,发现与理论计算的探测效率吻合好,可去掉约95%的能量小于3 MeV的α粒子。准直器可应用在气溶胶监测仪需要准确区分α粒子和β粒子计数的场合。 相似文献
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通过测量不同类型探测器或同一类型探测器不同台(路)对不同能量α/β放射性粒子的计数效率和等效因子,比较它们之间等效因子的一致性,探讨各类型探测装置在总放射性测量中的适应性。结果显示,常用的3种探测器即复合有机闪烁体、流气式正比计数器、金硅面垒半导体探测器对总α和总β粒子的计数效率-粒子能量关系总体上一致,总α计数效率与能量呈指数关系,总β计数效率与能量呈对数关系,低能β出现偏转。3种探测器能量响应比对的实验结果显示,复合有机闪烁体和流气式正比计数器两者的α和β等效因子具有良好的一致性,而金硅面垒半导体探测器对α测量的等效因子与前两种探测器相似,但是对β粒子的能量响应有显著差异,低能β等效因子明显偏低,因此金硅面垒半导体探测器不宜于总放射性测量和食品卫生检验。 相似文献
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4H-SiC肖特基二极管α探测器研究 总被引:1,自引:0,他引:1
碳化硅(SiC)是一种具有优良物理性能的宽禁带半导体材料,可作为探测器的优良探测介质。用241Am源5.486 MeV的α粒子研究4H-SiC肖特基二极管α探测器的能量分辨率和信号相对上升时间等特性。在真空室中,使SiC探测器暴露在α粒子下,SiC探测器输出良好的响应信号。SiC二极管对5.486 MeVα粒子的能量分辨率最佳可达3.4%;经前置放大器FH1047输出和示波器观测,脉冲幅度随偏压增加而稳定在(35.39±0.21)mV;脉冲上升时间随偏压增加而稳定在(137.87±9.44)ns。4H-SiC肖特基二极管对α粒子响应良好,可用于α粒子强度测量。结合SiC耐辐照、耐高温等特性,进一步改进后有望制成分辨率更高、上升时间更快、耐辐照的新型α探测器和中子探测器。 相似文献
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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。 相似文献
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采用MC法对用于热中子探测的碳化硅探测器开展设计。优化了中子转换层参数和半导体器件参数,研究表明采用~(10)B作为中子转换材料,其最优厚度为2μm,在系统甄别阈为300 keV时对应的探测效率理论值为3.29%。制备了碳化硅外延层厚度20μm,灵敏区面积5 mm×5 mm的碳化硅器件,在外加反向偏压达180V时,其漏电流仅20.8 nA。性能测试表明:该器件对4.7-6.0 MeV的α粒子具有极好的能量线性,其线性度达0.999 97。对5.49 MeV的α粒子的能量分辨率为1.03%,对应半高宽57.3keV,与SiC高分辨α探测器分辨率相当。 相似文献
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针对α能谱测量需要探测器能量分辨率高、性能稳定及探测效率高等要求,选用金硅面垒型半导体探测器进行α能谱测量.论述了金硅面探测器的主要性能指标及影响因素,同时针对探测器输出信号的特点以及α能谱测量要求,从理论上分析了前置放大器的类型及设计时需要注意的事项,并设计了一种实用低噪声电荷灵敏前置放大器.实测α能谱数据表明,性能满足α能谱测量要求. 相似文献
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目前金硅面垒探测器是最常用的α粒子探测器,主要是由于它的分辨率高,稳定性极好,本底低和便宜。本文中讨论了α谱的各个重要参数,如能量分辨率、能区选择、能量刻度、本底和峰尾。文中给出了从环境样品中分离出的各种锕系元素(Th,U,Np,Pu,Am和Cm)的α谱的例子,并讨论了各种情况下的产额测定方案。 相似文献
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《核电子学与探测技术》2018,(6)
制成了基于4H碳化硅(4H-SiC)二极管的4H-SiC探测器,研究了室温~200℃下该探测器的IV特性,同时研究了该温度范围内4H-SiC探测器对α粒子的探测性能,获得了该探测器测得的α能谱及其半高宽和能量分辨率随温度变化的规律。探测器的正向电流值随着温度上升而逐渐增大,开启电压逐渐减小;当反向偏压一定时,在温度大于100℃时探测器的漏电流随温度迅速增加。但在温度为200℃和反向偏压为70 V的条件下,探测器的漏电流仅为190 nA。在室温~200℃范围内,4H-SiC探测器均具备α粒子探测能力。所得能谱的峰值随温度增加而增大,变化幅度相对于峰值小于1%;环境温度为200℃时,探测器的能量分辨率可达1.86%。本研究结果表明,4H-SiCα探测器具有良好的耐高温能力。 相似文献
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为解决金硅面垒半导体探测器存在的漏电流较大、表面不可擦拭、受环境影响严重、使用稳定性较差等缺点,开展性能更优异的Si-PIN核辐射探测器研究具有十分重要的意义,可推动α、n、裂变碎片能谱测量等技术进步。论文介绍了离子注入与平面工艺相结合制作Si-PIN探测器的方法,对灵敏面积为20 mm×20 mm的Si-PIN探测器主要开展了I-V、C-V电学特性参数测量研究,开展了Si-PIN探测器对226Ra源α粒子的能量分辨率、能量线性响应研究工作。当反向偏压为2 043 pF时,探测器全耗尽时的漏电流为40nA、结电容为43pF,对α粒子的最佳能量分辨率为0.68%,探测器线性响应良好。 相似文献
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本文叙述了使用金硅面垒型半导体探测器(CM20)的低本底α计数器的结构特点和技术性能。本计数器对~(239)Pu源的4π探测效率大于30%,α本底每48小时小于10个,可同时测量5个电沉积样品,并能够对两种不同能量的α粒子进行初步鉴别。 相似文献
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本文叙述了环形金硅面垒探测器的制作工艺,给出了所制探测器的性能结果。Φ25(8)、Φ18(5)和Φ16(4)三种环形探测器在室温下对238Pu5,499MeVα粒子的能量分辨率分别为18.7、16和15.5keV(FWHM)。 相似文献
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对16C核集团结构实验研究中使用的望远镜探测器阵列的性能进行了研究,此望远镜阵列主要用于靶后反应产物的探测及粒子鉴别。探测器阵列由9组望远镜组成,其中包括了硅微条、位置灵敏硅探测器(PSD)、大面积硅探测器(SSD)和CsI探测器单元在内的多种类型的探测器。用241Amα源对组成望远镜的各探测器进行了测试和优化,且在中国科学院近代物理研究所的重离子加速器放射性次级束流线(RIBLL)上进行了在束测试。结果表明,研制的望远镜探测器阵列具有较好的能量分辨、高的角分辨及粒子鉴别能力,可满足通过碎裂反应来研究16C等原子核的集团结构的需要。 相似文献
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通过改变Si(Au)探测器灵敏区厚度鉴别带电粒子的方法及应用研究 总被引:1,自引:1,他引:0
重点研讨通过改变探测器偏压,进而改变探测器的PN结(有效探测灵敏区)厚度,实验对带电粒子的种类和能量鉴别的实验方法及其实际应用。实验测量了3MeV质子和6.05MeVα粒子在金硅面垒探测器Si(Au)中的能损与探测器偏压关系曲线。同时利用刻度过的探测器鉴别氚离子束轰击氚钛(TiDx)靶发射的带电粒子能谱。在很强的本底情况下通过调节探测器偏压(灵敏区厚度)实现了对能量相近的不同带电粒子的有效鉴别和测 相似文献
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《核技术》2018,(12)
γ射线的天文观测是目前天文观测的前沿课题,通过观测高能γ射线的能谱和空间分布,可以研究宇宙中暗物质的分布及其物理特性。在众多γ射线探测器中,硅微条探测器具有很高的位置分辨率和能量分辨率,并且可以拼接组成大探测面,非常适合探测粒子的径迹和能量。为了解决硅微条探测器的关键技术,包括探测器微组装、前端读出电子学、数据采集电路,实验室自主研制了探测器样机并进行一系列测试。该样机的384个通道在0~180f C的输入动态范围内具有很好的线性(积分非线性小于5%),同时具有很低的噪声(等效输入噪声电荷小于0.16 fC)。样机的宇宙线能谱曲线可以清晰分辨出最小电离粒子的峰位约2.8 fC,并且可以用朗道卷积高斯函数精确拟合。 相似文献