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东北师大学报（自然科学版） 1999年第4期31卷 30-32页

作者：李文杰刘俊萍董艾平东北师范大学物理系吉林长春130024

成功地研制一种适用于带α粒子探测器中子管的聚束型离子源，它结构优化、工作稳定，完全符合带有α粒子探测器的中子管，在低气压环境下输出较大束流，质子比相对较高，并且靶点小于Φ5mm的要求．

关键词：离子源聚束 α粒子探测器中子管靶点

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带伴随α粒子探测器的密封中子管

东北师大学报（自然科学版） 1994年第1期26卷 99-102页

作者：董艾平李文杰王强东北师范大学物理系

介绍了一种最新研制成功的新型密封中子管。这种中子管带有α粒子探测器，通过探测到的α粒子能给出与该α粒子伴生的１４ＭｅＶ中子产生时刻和飞出方向的指示信号。

关键词：中子管伴随粒子 α粒子探测器

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伴随粒子中子检测系统发展及应用

核技术 2024年第2期47卷 1-14页

作者：叶龙建张东东杨振陈宇航大连理工大学大连116024 中国工程物理研究院流体物理研究所绵阳621900 中山大学广州519082 中国工程物理研究院研究生院绵阳621900

基于快中子技术的无损检测方法能够在不对检测物造成影响的情况下,发现其隐藏的危险品。利用D-T反应时伴随中子产生的反冲α粒子对有效中子进行标记,可大幅提高中子探测信噪比,同时通过空间分辨α粒子还可以获得被检测对象特征元素的空... 详细信息

基于快中子技术的无损检测方法能够在不对检测物造成影响的情况下,发现其隐藏的危险品。利用D-T反应时伴随中子产生的反冲α粒子对有效中子进行标记,可大幅提高中子探测信噪比,同时通过空间分辨α粒子还可以获得被检测对象特征元素的空间信息,所以基于伴随α粒子的中子检测方法在安检领域具有重要的应用前景。本文简单介绍了基于伴随α粒子中子检测方法的原理和系统组成,并对系统的中子管、α粒子探测器和γ探测器等关键部件进行了介绍,接着介绍了目前世界上正在研究的伴随α粒子中子检测系统及其进展,最后对这种检测方法进行了展望。

关键词：安全检测伴随粒子中子管 α粒子探测器 γ探测器

宽带隙半导体4H-SiC核辐射探测器的设计与仿真

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宽带隙半导体4H-SiC核辐射探测器的设计与仿真

作者：王伟大连理工大学

学位级别：硕士

辐射探测器已广泛应用在军事和民用方面,在军事方面主要用在核导弹制导技术、核武器等国防安全重点领域。在民用方面主要应用在医疗器械以及生物工程领域。辐射探测器主要包括气体探测器、闪烁体探测器和半导体探测器等,半导体探测器与... 详细信息

辐射探测器已广泛应用在军事和民用方面,在军事方面主要用在核导弹制导技术、核武器等国防安全重点领域。在民用方面主要应用在医疗器械以及生物工程领域。辐射探测器主要包括气体探测器、闪烁体探测器和半导体探测器等,半导体探测器与其它两种探测器相比,具有探测效率高、线性范围好、结构简单、载荷小、响应快、能量分辨率高等多种优点。第三代宽带隙半导体材料相比于传统半导体材料,具有禁带宽度大、击穿场强高、热稳定性强、热导率高、临界位移能大等特点及优点,在制备抗辐射、低噪声、高分辨率核辐射探测器方面远远优于传统半导体材料。目前第三代半导体材料代表性材料有SiC和GaN,其中SiC在抗辐射方面具有更为突出的特性,因此SiC材料适合于制备辐射探测器。本论文的研究工作是基于半导体器件及工艺仿真软件Silvaco-TCAD展开的,针对4H-SiC肖特基结型和PIN结型α粒子辐射探测器的器件结构进行仿真及优化。对于4H-SiC肖特基结型α粒子辐射探测器的研究,主要研究了器件结构、器件工作时的反向I-V及C-V特性以及外延层厚度、不同外延层掺杂浓度对器件性能的影响;以及针对4H-SiC肖特基结型α粒子辐射探测器的漏电机制,对添加钝化层和终端保护结构后对器件性能的影响。对于4H-SiC PIN结型一维位置灵敏α粒子辐射探测器的研究,主要研究P区掺杂浓度和厚度对于器件性能的影响;以及条形单元内条宽L和条间距S的相对长度对探测有效面积及灵敏度的影响。利用SRIM-2013程序包确定了适用于5.486Me V的α粒子辐照需要的SiC灵敏区厚度为18.22μm。肖特基结型α粒子探测器的仿真结果为,4H-SiC肖特基结型α粒子辐射探测器反向I-V特性及C-V特性随外延层掺杂浓度的增加而增加,结合实际4H-SiC材料的制备工艺,最终选取外延层的掺杂浓度为1×1014cm-3。探测器工作电压最优值为反向-50V。对于终端保护金属场板的优化,得到介质层厚度为1.25μm、场板长度为20μm时能最大限度地平衡肖特基接触处的电场。PIN结型一维位置灵敏α粒子探测器的仿真结果为,当条形单元内条宽L为100μm时,条间距S的最优值为35μm。一维位置灵敏探测器的位置探测有效面积百分比为75%。

关键词：宽带隙半导体材料 4H-SiC二极管 α粒子探测器数值模拟

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4H-SiC PiN二极管α探测器研究

4H-SiC PiN二极管α探测器研究

作者：杨森西安电子科技大学

学位级别：硕士

本论文主要的研究课题为4H-SiC材料PiN二极管α探测器的性能研究,该课题来源于课题组探测器项目的研究。半导体碳化硅(SiC)材料有禁带宽度大、热稳定性强、热导率高以及抗辐射能力强等特点,现在在半导体制造行业中比硅(Si)、锗(Ge)和砷... 详细信息

本论文主要的研究课题为4H-SiC材料PiN二极管α探测器的性能研究,该课题来源于课题组探测器项目的研究。半导体碳化硅(SiC)材料有禁带宽度大、热稳定性强、热导率高以及抗辐射能力强等特点,现在在半导体制造行业中比硅(Si)、锗(Ge)和砷化镓(GaAs)等半导体材料更有优势,所以采用宽禁带半导体材料的辐射探测器比其他类型的探测器更有优势。目前利用宽禁带半导体材料制备的探测器种类有:雪崩光电二极管探测器、肖特基势垒二极管辐射探测器、金属-半导体-金属紫外探测器等。本文主要研究采用4H-SiC材料制作PiN二极管α粒子探测器的性能。此类型探测器可以广泛使用在对周围环境中的α粒子强度的检测,也可以用于居住地α粒子辐射的监测,所以研究α辐射探测器对我们的生活有至关重要的作用。采用4H-SiC材料制作的α辐射探测器的特点上面已经介绍过,主要是该辐射探测器可以工作在高温高压、高功率以及辐射强度大的环境中,并且探测器对α粒子的响应显著,这已经被一些研究者实验验证过了。之前大量研究者设计的探测器结构为肖特基二极管结构,本文主要研究的是利用PiN二极管结构制作α探测器,其中关键的一步是用软件SRIM确定了PiN二极管中n-型外延层的厚度。然后分析了4H-SiC材料制作欧姆接触的研究状况,目前形成n型欧姆接触的技术已经非常成熟,n型欧姆接触已经在工艺生产中广泛应用,但是对于形成p型欧姆接触还依然面临许多困难。本文设计的欧姆接触金属电极结构为Ti/Al/Au合金,其中Au主要是防止溅射的Al被氧化。最后本文中还用软件模拟实验了在不同偏压和不同n-型外延层掺杂浓度时4H-SiC材料PiN二极管探测器对不同入射能量的α粒子的脉冲响应,得出结论:(1)在n-型外延层浓度相同的情况下,偏压越大,入射的α粒子的响应越显著,(2)在偏压相同的情况下,掺杂浓度越大,入射的α粒子的响应越显著。由于时间和本人能力的限制,本论文还存在许多不足的地方,首先参阅的文献太少,所查找的文献过于陈旧,其次研究工作做的不充分,方面太窄,另外本论文中并没有提出很新的观点,只是设计了一个简单的探测器结构,做了最为基础的研究工作。基于上述几点不足,我还需要继续努力,还需要做很多工作。

关键词：宽禁带半导体材料碳化硅PiN二极管 α粒子探测器欧姆接触 4H-Si C

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一种新型密封中子管的实验分析

物理实验 1998年第1期18卷 20-21页

作者：李文杰

带有伴随a粒子探测器的密封中子管是一种具有特殊性能的新型中子管．它不仅由一般中子管所必备的离子源、加速系统、气压调节系统、靶和绝缘瓷壳组成，而且还具有能探测伴随产生的a粒子的装置．因此对它在结构上的设计，桌面的综合实验... 详细信息

带有伴随a粒子探测器的密封中子管是一种具有特殊性能的新型中子管．它不仅由一般中子管所必备的离子源、加速系统、气压调节系统、靶和绝缘瓷壳组成，而且还具有能探测伴随产生的a粒子的装置．因此对它在结构上的设计，桌面的综合实验研究就极为重要；而离子源和引出加速系统是中子管的核心，加上对这两部分的特殊要求，本文就这两部分典型的桌面实验分析作以介绍．1实验分析实验在中子管桌面实验台上进行，装置如图豆所示．图11．高压电极2．玻璃钟罩3．橡胶密封圈4．离子源电源引线5．真空泵组6．引出电极7．离子源图中通人H。的针间还可作为钟罩的放气阀，因此按实验操作规程，可连续作不同结构的实验，并可通过钟罩观察空靶上束流聚焦的大致情况，进而调整离子源电压或引出电压的取值．1．l＄子源的放电实验着火电压低，引出束流大，质子比高是所有中子管对离子源的基本要求．带有伴随a粒子探测器的密封中子管同时还要离子源引出束的聚焦特性要好，即打到靶上的束斑面积要小，这是它不同于一般中子管的又一特点．对于所采用的冷阴极潘宁型离子源文献（1）指出：随着放电电流的提高质子比迅速增加．因此在具体的设计条件下如何尽可能地获得最大的放电电流是实验要解决的首要问题．在...

关键词：中子管中子源 α粒子探测器密封中子管