GECAM卫星溴化镧晶体性能研究

GECAM卫星伽马射线探测器(GRD)设计使用3 in(1 in=25.4 mm)直径的溴化镧晶体(LaBr3晶体)作为伽马射线探测灵敏材料,后端耦合硅光电倍增管(SiPM)进行读出。对引力波最高能电磁对应体全天监测器(GECAM)卫星所用的LaBr_(3)晶体进行了本底测试,并根据晶体的掺杂类型进行了分类,使用放射源对所有晶体的性能进行了测试。为了研究LaBr_(3)晶体的辐照损伤情况,使用^(60)Co放射源对晶体进行了辐照损伤性能测试。测试结果表明,LaBr_(3)晶体的本底可分为单掺杂和双掺杂两个类型。GECAM卫星的LaBr_(3)晶体的能量分辨<18%@59.5 keV,满足设计使用要求。在1.65 kGy剂量的累积辐照后,经过较长时间的退激发,LaBr_(3)晶体试验前后662 keV的峰值变化小于15%,满足空间环境条件下(GECAM卫星在轨3年)的使用要求。

引力波伽马射线暴探测用大尺寸溴化镧晶体封装件的制备及性能研究

本文采用改进的坩埚下降法生长了∅76 mm×76 mm的以氯化铈(CeCl 3)为掺质的溴化镧(LaBr 3)晶体。该晶体经切割、研磨加工、封装制成超薄铍(Be)金属LaBr 3晶体防潮封装件,封装件的晶体尺寸为∅76 mm×15 mm,入射窗选用200μm厚的Be金属片,当入射能量为5.9 keV时能量分辨率为55%。对封装件依次开展力学(1000 g冲击、14.12 g随机振动)、热真空(-40~+50℃、≤1.3×10^(-3)Pa)、辐照(160 krad剂量60 Co辐照)试验,并对试验前后封装件进行闪烁性能表征。结果表明,试验前后晶体外观无肉眼可见变化,662 keV的能量分辨率由5.30%变至4.89%,光输出损失0.2%。

电磁监测试验卫星高能粒子探测器光电倍增管研究

在电磁监测试验卫星的高能粒子探测器中使用了滨松公司生产的R7600-300光电倍增管。为了满足航天载荷的特殊需求,对这种光电倍增管的性能进行了检测,重新设计了光电倍增管的分压器,并抽样对该种光电倍增管进行了力学和热真空等环境试验。测试和试验结果显示,这种光电倍增管可以达到探测器的设计要求,能够满足航天的力学和环境要求。

AlN薄膜室温直接键合技术

采用离子束增强沉积技术在 10 0 mm硅片上制备大面积均匀 Al N薄膜 ,原子力显微镜 (AFM)显示其表面平整光滑 ,均方根粗糙度 (RMS)为 0 .13nm ,满足直接键合的需要 .同时 ,采用智能剥离技术成功实现了室温下 Al N与注氢硅片的直接键合 ,形成了以 Al N薄膜为埋层的 SOI结构 ,即 Al N上的硅结构 (SOAN) .用扩展电阻、卢瑟福背散射 -沟道、剖面透射电镜等技术分析了所形成的 SOAN结构 .

新型氮化铝埋层上硅结构的应力特性

为减轻传统SOI(silicon on insulator)材料的自加热效应 ,首次利用智能剥离技术 (smart cutprocess)成功制备了SOAN(silicon on aluminum nitride)结构 ,即以氮化铝 (AlN)薄膜为埋层的SOI结构 .采用离子束增强技术(IBED)在 10 .16cm(4in)硅片上合成了AIN薄膜 .剖面透射电镜照片证实了此SOAN结构 .高分辨的X射线衍射技术被用来研究此结构的剩余晶格应力 ,实验结果表明刚得到的SOAN结构在 110 0℃下退火

热蒸发法制备硫化镉(CdS)多晶薄膜及性能研究

采用热蒸发法在50℃、100℃、150℃这3种不同的基底温度下沉积CdS薄膜,且对150℃生长的CdS薄膜取样进行退火处理30min,并对所有样品的微观结构和光学特性进行了分析。结果表明,不同基底温度下制备的CdS薄膜均具有(002)择优取向生长的特征,且随着基底温度的升高,(002)特征衍射峰强度增加,半高宽变小,相应薄膜结晶度增大,有利于晶粒的生长。最终发现,150℃生长且经过退火处理的薄膜具有较为明显的六方相CdS多晶薄膜结构和较优的光学性能,能满足高效CIGS薄膜电池中缓冲层材料的基本要求。

量子点操控的光子探测和圆偏振光子发射

半导体量子点是研究光子与电子态相互作用的优选固态体系,并在光子探测和发射两个方向上展现出独特的技术机遇.其中基于量子点的共振隧穿结构被认为在单光子探测方面综合性能最佳,但受到光子数识别、工作温度两个关键性能的制约.利用腔模激子态外场耦合效应,有望获得圆偏振态可控的高频单光子发射.本文介绍作者提出的量子点耦合共振隧穿(QD-cRTD)的光子探测机理,利用量子点量子阱复合电子态的隧穿放大,将QD-cRTD光子探测的工作温度由液氦提高至液氮条件,光电响应的增益达到10~7以上,并具备双光子识别能力;同时,由量子点能级的直接吸收,原型器件获得了近红外的光子响应.在量子点光子发射机理的研究方面,作者实现了量子点激子跃迁和微腔腔模共振耦合的磁场调控,在Purcell效应的作用下增强激子自旋态的自发辐射速率,从而增强量子点中左旋或右旋圆偏振光的发射强度,圆偏度达到90%以上,形成一种光子自旋可控发射的新途径.

BESⅢ CsI(Tl)晶体量能器LED-光纤监测系统的研究

BESⅢCsI(Tl)晶体量能器采用LED-光纤监测系统达到监测晶体探测单元和电子学通道的日常运行和性能变化,并在晶体探测单元制造中的存放,组装和运输等过程中通过快速对照测量,检验每个过程中的质量和可靠性。文章介绍LED-光纤监测系统的设计,研究和性能测量。

BESⅢ量能器总装中CsⅠ(Tl)晶体探测单元的光脉冲检测

主要介绍BESⅢ量能器总体安装过程中的光脉冲质量检测,对6240个CsⅠ(Tl)晶体探测单元进行了三次光脉冲检测,介绍了量能器上光纤系统在检测晶体探测单元质量上的重要作用,并根据光脉冲测量的不同结果得出了晶体探测单元的不同问题及其解决方法。

北京谱仪III电磁量能器晶体尺寸的测量

对北京谱仪电磁量能器中晶体的分布、CsI晶体尺寸的测量所用的仪器和方法进行了分析,最后对所有晶体的尺寸进行了统计。

GECAM卫星LaBr3(Ce)探测器低能区性能研究

为了探究GECAM卫星LaBr3(Ce)探测器的主要性能,利用硬X射线测试装置所产生的单能X射线对LaBr3(Ce)探测器进行初步的性能测试,并用ROOT程序对数据进行处理。测试得到了LaBr(Ce)探测器8.3~63.0keV的能量与能道的关系曲线、能量分辨率曲线以及全能峰探测效率曲线。测试结果表明,LaBr3(Ce)探测器在8.3~63.0 keV时的能量线性为0.9994,能量分辨率为14.86%@38.0keV,探测效率曲线在39.0keV出现明显的吸收边,与理论预期相符,满足LaBr3(Ce)探测器的设计要求。

双面硅条探测器读出系统设计

双面硅条探测器（DSSD）用于实现中国电磁监测试验卫星高能粒子探测器载荷的望远镜系统。为了实现DSSD读出电子学低功耗、高集成度的要求，设计了一种基于ASIC VA64TA2的电子学读出系统，使用241 Am 5.486 MeV α源对DSSD读出系统进行了测试。DSSD探测器结面分辨率为1％～2％，欧姆面分辨率为3％～4％，达到了探测器额定性能。

基于双晶单色器的单能X射线辐射标定装置

基于双晶单色器建立了能量为15~100 keV硬X射线地面标定装置(hard X-ray calibration facility,HXCF)。对单能X射线的单色性进行了定量分析,并评估了HXCF的稳定性。结果表明:双晶单色器具有良好的单色性,对于HXCF产生的能量为20.5~196.5 keV的单能X射线,整体单色性优于3.5%;单色光通量10 h内的稳定性优于0.8%;对单能X射线能谱中的连续部分,采用双晶失谐和无孔光阑方法比偏移探测器法对扣除连续谱更有效,可更好地实现对探测器效率的标定。因此,HXCF可满足分辨率高于3.5%的星载探测器的能量响应和探测效率等地面标定实验。

基于VA140的硅片探测器^(207)Bi放射源测试

ASIC芯片VA140是64路电荷灵敏放大器,具有低噪声、低功耗等特点,还具备信号成型、保持、多路模拟信号读出等功能。本工作在完成VA140的线性度测试基础上,设计了基于VA140的硅片探测器测试系统。利用^(207)Bi放射源,首先测试得到2 mm厚硅片探测器的能量分辨以及信噪比,然后测试得到内转换电子穿过300μm厚硅片探测器的沉积能谱。测试结果验证了将VA140用于中国电磁监测试验卫星300μm厚硅条探测器的可行性。

CdS薄膜的真空热蒸发制备及在CIGS薄膜太阳电池中的应用

采用真空热蒸发（VTE）的方法制备了CdS多晶薄膜，研究了不同衬底温度对其微观结构与光电性能的影响。结果显示，不同衬底温度下制备的CdS薄膜均属于六方相多晶结构且具有（002）择优取向；随着衬底温度的升高，（002）特征衍射峰强度增加，半高宽变小，相应薄膜结晶度增大；由CdS薄膜的透射光谱可知，在5001000nm波段平均透过率均超过80％，光学带隙随着衬底温度的升高而增大（2．44～2．56eV），表明真空热蒸发方法制备的CdS薄膜可以作为CIGS薄膜太阳电池的缓冲层。将真空热蒸发法制备CdS薄膜与磁控溅射法制备CIGS薄膜太阳电池相结合，在同一真空室内得到了CIGS薄膜太阳电池器件，为CIGS薄膜太阳电池的工业化推广提供了新途径。

BESⅢ CsI(Tl)晶体量能器前置放大器相对增益的测量

介绍了BESⅢ CsI(Tl)晶体量能器使用的前置放大器的相对增益和相对噪声水平的测量方法、测量系统及测量结果。

用于暗物质间接测量外围反符合探测器的读出研究

在暗物质的间接探测中,需要利用反符合探测器对带电粒子进行定位标记,研究了在截面为1 cm2,长为80 cm的塑料闪烁条中插入直径1 mm的波移剂光纤并用盖革模式雪崩光二极管读出的实验方案。宇宙线测试结果表明此种实验方案具有很高的探测效率,以及较好的读出均匀性。

电磁卫星高能粒子探测器高能段载荷结构与模态分析

高能粒子探测器高能段载荷是电磁监测试验卫星的有效载荷之一。阐述了高能粒子探测器高能段载荷的工作原理与结构,通过ABAQUS软件完成结构的模态分析,并对结构进行了模态试验,验证了仿真分析的准确性。研究结果验证了所设计高能粒子探测器高能段载荷的机械结构方案可行,有限元模型可靠。

论基于核心素养的高中英语阅读教学

《普通高中英语课程标准(2017年版)》对英语学科核心素养进行了明确的阐述:英语学科核心素养主要包括语言能力、文化意识、思维品质和学习能力。而语言能力包括听、说、读、写、看五种方式。结合高中英语的教学模式,以阅读为首的教学活动在培养学生的核心素养方面具有更好的表现,在强调核心素养的的过程中,充分引导利用阅读内容,在方式上产生更多的变化。教师需要在进一步的教学中落实阅读的策略,在英语语言能力的培养过程中来让学生做到对自我能力的认知。开展教学活动时也能在相应的教学前提下提升学生的语言水平。