碳化硅中子探測器的研制及其性能研究.pdf

1、中子探測技術(shù)在空間輻射測量、違禁品檢測、工業(yè)以及軍事等眾多領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用前景。半導(dǎo)體核輻射探測器憑借其體積小、結(jié)構(gòu)簡單、探測效率高、線性范圍寬、能量分辨率好等優(yōu)勢而得到了越來越廣泛的應(yīng)用，但卻存在溫度效應(yīng)大、抗輻照特性差等諸多弊端。為解決核爆、核反應(yīng)堆堆芯、高能核物理實驗以及深空探測等高溫高壓、強輻射極端環(huán)境下的中子探測問題，本文提出一種利用碳化硅材料制備具有耐高溫抗輻照特性的中子探測器的設(shè)計方案，并采用結(jié)構(gòu)設(shè)計與實驗驗證相結(jié)合的

2、方法考察了該方案的可行性。
　　首先，介紹了中子探測的相關(guān)理論以及 PIN結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體探測器的工作原理，列舉了半導(dǎo)體探測器的主要工作特性，并分析了相關(guān)影響因素。
　　然后，運用核物理的基礎(chǔ)知識，簡要介紹了快中子與碳化硅材料的作用機理，并以此為基礎(chǔ)對碳化硅中子探測器進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)文獻與國內(nèi)現(xiàn)有工藝水準，最終確定碳化硅中子探測器的制作方案，并在東莞市天域半導(dǎo)體科技有限公司、北京泰科天潤半導(dǎo)體科技有限公司以及深圳市盈鋒

3、光電有限公司的協(xié)助下，成功完成了此次碳化硅中子探測器的制作。
　　最后，搭建了利用探測器測量入射粒子能譜的實驗平臺，并對α粒子、質(zhì)子和中子的能譜行進了定性測量，進而得出碳化硅中子探測器具有測量入射粒子能譜的能力。實驗還對表面積最小的探測器進行了抗輻照特性測試，結(jié)果表明由碳化硅材料制作的中子探測器具有優(yōu)良的抗輻照特性。
　　上述工作驗證了此次探測器設(shè)計方案的正確性與可行性，為對基于碳化硅的中子探測器的深入研究與應(yīng)用打下了一個良