基于SiC探测器的裂变靶探测系统中子灵敏度标定

在高压倍加器上,采用直流法和脉冲法分别标定了235 U和238 U靶构成的探测系统对14.9 MeV中子的灵敏度。对脉冲法的原理、方法及结果进行了介绍,并与直流法的测量结果进行了对比。结果表明:脉冲法和直流法的结果在不确定度范围内一致。脉冲法可在一次测量中直接扣除本底,而直流法的本底测量不准确,因此脉冲法是一种更准确的方法。本文方法可为脉冲中子源裂变探测器的相关研究提供参考。

SiC中子探测器的高速前端读出电路设计

基于平面型SiC中子探测器应用要求,设计了一种5通道高速模拟前端读出电路,并对其性能进行仿真和测试。单个读出通道包括前置放大模块、极零相消电路、滤波整形模块和采样保持电路。针对滤波整形器对电路读出速度的影响,通过改变CR-(RC)n滤波成形器的阶数n与成形时间的大小,在满足电路其它设计指标的条件下,优化电路读出速度。电路采用180 nm CMOS工艺设计,整体版图的尺寸为1423μm×1013μm。仿真结果表明,单个通道的非线性度小于3%,最小输入等效噪声为66.1e-,单通道增益为16.7 mV/fC,成形时间为25 ns。读出芯片的整体功能满足平面型SiC中子探测器的应用要求。

SiC半导体探测器性能测量研究

采用241Am-α粒子源测量了研制的SiC半导体探测器的上升时间、脉冲幅度以及能量分辨率等性能,计算了空气和肖特基Ni/Au层厚度对α粒子的能量损失,测量了抽真空和加不同偏压等条件对SiC探测器性能的影响。计算表明:0.8 cm的空气层对α粒子有20%的能量损失,3.5μm的肖特基Au层对α粒子有39%的能量损失。在1 700 Pa的低真空环境中、350 V偏压下SiC探测器达到最佳工作条件,此时探测器的上升时间为76.9 ns,输出幅度为22.8 mV,能量分辨率为13.7%。采用更薄肖特基金属镀层(≤0.1μm)可制备出更高能量分辨率的SiC探测器。

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。