توصیف آشکار سازهای نیمه هادی سه بعدی نوترونهای حرارتی

عنوان تحقیق : توصیف آشکار سازهای نیمه هادی سه بعدی نوترونهای حرارتی

تعداد صفحات : ۹

فرمت فایل : word

بخش هایی از متن تحقیق :

آشکار سازی های نیمه هادی نوترون برای رادیوبیولوژی نوترون و شمارش آن دارای اهمیت بسیار زیادی هستند. آشکار سازی های ساده سیلیکونی نوترون ترکیبی از یک دیود صفحه ای با لایه ای از یک مبدل مناسب نوترون مثل  ۶LiFمی باشند. چنین وسایلی دارای بهره آشکار سازی محدودی می باشندکه معمولاً بیشتر از ۵% نیست. بهره آشکار سازی را می توان با ساخت یک ساختار میکرونی۳D به صورت فرو رفتگی، حفره یا سوراخ و پر کردن آن با ماده مبدل نوترون افزایش داد. اولین نتایج ساخت چنین وسیله ای در این مقاله ارائه شده است.

آشکار سازهای سیلیکونیN با حفره های هرمی شکل در سطح پوشیده شده با ۶LiF ساخته شده و سپس تحت تابش نوترونهای حرارتی قرار گرفتند. طیف ارتفاع پالس انرژی تابش شده به حجم حساس با شبیه سازی مورد مقایسه قرار گرفت. بهره آشکار سازی این وسیله در حدود ۶٫۳% بود. نمونه هایی با سایز ستونهای مختلف  ساخته شد تا خواص الکتریکی ساختارهای سه بعدی مورد مطالعه قرار گیرد.ضرایب جمع آوری بار در ستونهای سیلیکون از ۱۰تا۸۰۰ nm عرض و ۸۰تا nm 200ارتفاع با ذرات آلفا اندازه گیری شد. بهره آشکار سازی یک ساختار ۳D کامل نیز شبیه سازی شد. نتایج نشان از تقویت بهره آشکار سازی  با فاکتور ۶در مقایسه با آشکار سازهای صفحه ای استاندارد نوترون دارد.

  1. مقدمه و اهداف: آشکار سازهای نوترونی نمی توانند مستقیماً برای آشکار سازی نوترونهای حرارتی به کار روند و باید از ماده ای استفاده کرد که نوترونها را به صورت تشعشع قابل آشکار سازی در آورد. مواد مختلفی برای این منظور وجود دارند که در بین آنها۶Li از همه مناسب تر به نظر می رسد. واکنش گیر افتادن نوترون در۶Li دارای سطح مقطع۹۴۲ b در انرژی نوترونی۰٫۰۲۵۳eV است.

۶Li+n→∝(۲٫۰۵MeV) +3H(2.73MeV

مواد مبدل با پایه۶Li دارای سطح مقطع گیر انداختن نورونهای بالایی بوده و انرژی محصولات تولید شده آن نیز برای آشکار شدن به قدر کافی بالا می باشد. هدف نهایی آشکار سازR&D که در اینجا شرح داده می شوند ایجاد یک سنسور تصویر برداری نوترون با حساسیت بالا و قدرت تفکیک فضایی مناسب است. ما قبلاً با موفقیت چیپMedipix-2 با چیپ سنسور صفحه ای پوشیده با مبدل نوترون۶Li را آزمایش کرده ایم. قدرت تفکیک فضایی چنین وسیله ای در حدود ۶۵nm(نشانه ای از  FWHMتابع پخش خطی) به خوبی با ابزارهای تصویر برداری نوترون قابل رقابت است. نسبت سیگنال به نویز(SNR) آشکارسازی سیلیکون نیز بالاتر از آشکار سازهای نوترونی فعلی است. با این وجود بهره آشکار سازی چنین آشکارسازهای نیمه هادی صفحه ای(نسبت تعداد آشکار شده به تعداد نوترون برخوردی) در حدود۵%  محدود می باشد. بهره آشکارسازی را می توان با ایجاد حفره یا سوراخ هایی (ساختار ۳D ) در بدنه آشکار ساز سیلیکون افزایش داد.

0/5 (0 Reviews)
مراحل خريد فايل دانلودي
اگر محصول را مي پسنديد لطفا آنرا به اشتراک بگذاريد.

دیدگاهی بنویسید

0