4H-SiC肖特基二极管的电荷收集特性

针对极端环境下耐辐照半导体核探测器的研制需求,采用耐高温、耐辐照的4H碳化硅(4H-SiC)宽禁带材料制成肖特基二极管,研究了该探测器对241Am源粒子的电荷收集效率。从电容-电压曲线得出该二极管外延层净掺杂数密度为1.991015/cm3。从正向电流-电压曲线获得该二极管肖特基势垒高度为1.66 eV,理想因子为1.07,表明该探测器具备良好的热电子发射特性。在反向偏压高达700 V时,该二极管未击穿,其漏电流仅为21 nA,具有较高的击穿电压。在反向偏压为0~350 V范围内研究了该探测器对3.5 MeV 粒子电荷收集效率,在0 V时为48.7%,在150 V时为99.4%,表明该探测器具有良好的电荷收集特性。     

Study of n-γ discrimination in low energy range(above 40 keVee) by charge comparison method with a BC501A liquid scintillation detector

A VME-based experiment system for n-y discrimination using the charge comparison method was established.A data acquisition program for controlling the programmable modules and processing data online via VME64X bus was developed through the use of Lab VIEW.The two-dimensional(2D) scatter plots of the charge in the slow component vs.the total charge from ~(241)Am-Be and ~(252)Cf neutron sources are presented.The 2D scatter plots of the energy vs.the ratio of the charge in the slow component to the total charge of the pulses are also presented.The quality of n-γ discrimination was checked by the figure-of-merit,and the results showed good performance of n-γ discrimination at the low energy range.Neutrons and γ-rays were separated above 50 keVee(electron-equivalent energy).The quality of n-γ discrimination has been improved compared with others' results at five energies(150,250,350,450,550 keVee).     

Study of n-γ discrimination for 0.4-1 MeV neutrons using the zero-crossing method with a BC501A liquid scintillation detector

An experimental system aimed at n-γ discrimination using the zero-crossing method with a φ3’’×2’’ BC501A liquid scintillation detector was established and tested with an Am-Be neutron source. Two-dimensional plots of energy versus zero-crossing time were obtained. The quality of n-γ discrimination was checked by the figure-of-merit (FOM), the neutron peak-to-valley ratio, and the proportion of leaked neutrons over all neutron events. The performance of n-γ discrimination in terms of FOM was compared with previous work done by other groups. The n-γ discrimination in four different energy regions with an interval of 0.1 MeV between 0.3 MeV and 0.7 MeV was studied, and the results indicate that the n-γ discrimination threshold can go down to 0.4 MeV.     

H+辐照前后W涂层表面的XPS分析

对离子束混合技术在不锈钢基体上沉积的W膜进行了H+辐照前后的XPS分析,研究了H+辐照对W的结合能的影响.分析结果表明,沉积的W膜中除了单质钨外,还有部分钨的氧化物,H+辐照结果表明,H+的辐照使钨的结合能向低能方向偏移;钨的氧化物有所减少,说明污染的氧化物在一定程度上被择优溅射掉.     

快中子堆堆外场点中子谱的测量

对脉冲堆而言，在无强吸收介质时，堆外任何一点的中子谱可近似地由热中子谱、1／E谱和裂变谱叠加而成。根据这一原理，利用包镉的^235U转换靶和裸^235U转换靶在固体径迹探测器上产生的裂变径迹数差，确定热中子谱(镉下中子)；用包镉的^235U转换靶和^238U转换靶在固体径迹探测器上产生的裂变径迹数差，获得1/E谱和裂变谱。     

Al2O3:Cr荧光屏Fen+束流面分布诊断

为满足加速器束流诊断的特殊要求，对束流面分布诊断方法进行了研究，建立了一套基于荧光屏的离子束流面分布测量装置。采用Fen+(n=5~12)离子束流对测量装置进行了实验检验，结果表明，在几十至上百nA量级束流强度Fen+离子束的轰击下，面分布图像产生了饱和现象。进一步的实验结果表明，饱和现象是由荧光屏发光的光强过强造成的，采用特别研制的具有光强衰减和滤波功能的成像光路可以解决光强饱和的问题。在低束流条件下，面分布图像的灰度值与束流强度呈近似的线性关系，对这种线性关系产生的原因进行了具体的分析。     

快中子堆脉冲工况下γ能谱的实验测定

根据不同能量的光子经过不同材料和厚度的减弱体时其减弱程度不同, 利用 不同的减弱体材料和热释光探测元件设计了用于快中子堆γ谱测量的叠层式探测器. 基于GRAVEL方法,编写了连续谱的解谱程序, 并对该程序进行了实验验证, 最终测定了快中子堆堆外场点的γ能谱.     

快中子堆n，γ混合场中γ光子注量的测量研究

用热释光探测器对快堆堆外n,γ混合场进行了区分测量，结果表明：该方法可有效的检测出n,γ混合场的γ成分；为了更较精确地测量快堆n，γ混合场γ光子注量，提出了采用新配方的热释光探测器LiFTLD(6LiF,７LiF各占50%)与6LiFTLD成对使用的方法.考虑到LiFTLD对中子吸收剂量的响应存在LET效应，对LiF(Mg,Cu,P)TLD进行了中子响应的LET效应因子RLET的实验测定(RLET≈005)，在此基础上，对６LiF 7LiFTLD的成对使用测量快中子堆的n,γ混合场中光子注量的方法进行了实验研究.实验结果表明，混合场中的中子在7LiF(Mg,Cu,P)中产生的热释光量(TL)占n,γ产生的总TL的81%—171%.实验结果表明该方法是行之有效的.为钝化中子谱的不确定性所致的影响，进一步提高γ光子注量测量结果的精度，提出了采用新配方的LiFTLD(6LiF,7LiF各占50%)与6LiFTLD成对使用测量快堆n,γ混合场γ光子注量的方法.     

14MeV中子场注量测量技术

为直接或间接地满足用于模拟试验的中子注量（率）物理诊断测试系统的性能研究、检定（校准、刻度、标定）和测试要求。建立起测量14MeV中子注量（率）的伴随粒子法计量装置，通过比对等量值传递方法溯源到国家、部门或行业有关计量基准和计量标准，并建立量值传递技术。     

离子注入金红石单晶生成的金属Ni纳米晶的磁学性能研究

 研究了能量为64keV、注量1×10¹⁷cm^-2的Ni离子注入金红石TiO₂单晶制备的植入金属纳米晶的微观结构和磁学性能。注入层的结构和磁学性能采用透射电子显微分析（TEM）和超导量子干涉磁强计（SQUID）进行分析。结果表明，金红石单晶中有尺寸为3～18nm的金属Ni纳米晶生成，注入区域基体明显非晶化。10K温度下金属Ni纳米晶的矫顽力约为16.8kA·m^-1，比Ni块材的矫顽力大。样品的零场冷却/有场冷却（ZFC/FC）曲线表明，金属Ni纳米晶的截止温度约为85K。