Geant4在中子辐射效应中的应用

中子辐射效应是半导体器件在辐射环境中损伤的重要因素。本文建立了中子在半导体材料中的电离和非电离能量沉积、原子空位密度的Geant4模拟方法。电离能量沉积可用于分析电离总剂量效应,非电离能量沉积可用于分析位移损伤效应。电离kerma因子的模拟结果定量解释了中子辐照在CMOS工艺单片机中引起的电离增强效应。通过原子空位密度计算了中子引入的附加陷阱密度,分析了位移损伤对电离效应的增强作用。实验和模拟结果表明,中子的电离能量沉积加剧了CMOS工艺单片机的退化。

GaAsMESFET和DHEMT的中子辐射效应研究

本文介绍了ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ和ＨＥＭＴ的中子辐射效应。依据中子辐射损伤机理，分析了器件参数与中子辐射剂量Φ的依从关系，其中，器件参数包括物理参数Ｎ＿Ｄ、Ｎ＿ｓ、Ｖ＿ｓ，μ和电参数Ｉ＿ＤＳ、ｇ＿ｍ、Ｖ＿ｐ、Ｇ等。

F2311和F2314的中子辐射效应

本文主要以塑料黏接炸药中两种常用的黏接剂F2311，F2314聚合物为考察对象，初步研究和探讨了不同剂量中子射线辐射后其结构与性能的变化规律。F2311，F2314聚合物所受辐照的中子剂量分别为1．5×10^13n／cm^2和2．5×10^13n／cm^2，对经过中子辐照的两种聚合物分别进行了分子量测定、红外光谱分析以及静态、动态力学性能的测定，同时对F2314的结晶度也进行了考察，不同剂量的中子辐照前后F2311及F2314的结构与性能为下述几点。

脉冲堆快中子实验装置设计

本文利用蒙特卡罗方法和离散坐标法设计了满足器件辐照效应研究的脉冲堆快中子实验装置。采用SAND-II多箔活化法和热释光剂量片法对装置参数进行了测试分析,验证了装置设计参数与实验测量值符合一致。

典型电子器件中子和总剂量辐照协同损伤研究

研究了几种典型电源类电子器件的中子和总剂量辐射效应,包括单总剂量效应、单中子辐射效应、总剂量和中子分时序贯辐照效应以及中子和总剂量同时辐照效应,分析了不同辐照条件下电子器件的失效中子注量(总剂量)阈值。试验结果显示,分时序贯、同时辐照试验给出的电子器件辐照失效阈值低,而单项辐射效应试验给出的失效阈值偏高。对于该类双极工艺器件存在协同增强损伤的机理进行了分析,其主要原因在于同时辐照时,电离损伤在晶体管氧化层产生氧化物正电荷,使基区表面势增加,与此同时界面态数量增多,减少Si体内次表面载流子浓度的差异,从而使电流增益的退化加剧,增强晶体管的中子位移损伤。按照同时辐照进行试验考核,更能真实评估器件的综合抗辐射性能,研究结果对于器件抗辐射性能评估具有重要意义。

白光中子源及其多学科应用

宽能谱范围和高注量率的脉冲型白光中子源是一个可服务于多个不同领域的重要实施平台,包括核数据测量、中子辐射效应、中子成像和核素成分分析、探测器标定等。本文对基于白光中子源的主要科学研究和技术应用、白光中子源的历史发展和现状、我国第一台高性能白光中子源——中国散裂中子源反角白光中子源(Back-n)的性能和科学研究作一个全面的介绍。Back-n是国际上综合性能最好的白光中子源之一,能区范围覆盖meV-百MeV,飞行时间测量分辨率可在全能区达到1%以内,中子注量率国际领先,正在为我国多领域的科学研究和应用研究发挥重要的作用。