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低增益雪崩探测器的数值仿真与辐照效应研究
1
作者
张翔铭
孙世峰
张翱
《辐射防护》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期265-274,共10页
低增益雪崩探测器(LGAD)是新型快速定时探测器,用于克服在重强子辐射下传统硅探测器响应速度慢和抗辐照能力差的问题。使用计算机辅助设计工具(TCAD),构建LGAD的物理模型,对不同温度、电压下LGAD的漏电流、瞬态信号和增益等的变化进行...
低增益雪崩探测器(LGAD)是新型快速定时探测器,用于克服在重强子辐射下传统硅探测器响应速度慢和抗辐照能力差的问题。使用计算机辅助设计工具(TCAD),构建LGAD的物理模型,对不同温度、电压下LGAD的漏电流、瞬态信号和增益等的变化进行研究。引入一种新的“三陷阱体损伤模型”研究LGAD的抗辐照性能,计算不同中子辐照通量对LGAD相关电学参数的影响。结果表明:LGAD在低温下工作具有更好的性能;辐照后漏电流增大,暗计数率增加,瞬态收集信号变差,增益降低。分析认为是辐照所产生的缺陷影响了LGAD的空间有效电荷和内部电场,通过增大电压和降低温度可以降低这一影响。模拟研究工作得到了不同温度和辐照对探测器性能的影响,对探测器后续的研究和辐照加固设计具有指导意义。
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关键词
低增益雪崩探测器
TCAD仿真
中子辐照
辐照模型
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职称材料
基于硅光电倍增管的Cs_(2)LiYCl_(6)(CLYC)探测器快中子辐照效应研究
2
作者
陈昭熙
孙世峰
+1 位作者
张翔铭
张翱
《辐射防护》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期62-70,共9页
实验通过将硅光电倍增管(silicon photomultiplier,SiPM)器件和Cs_(2)LiYCl_(6)(CLYC)闪烁体探测器暴露于14 MeV的快中子场中,最高累积注量达到1.53×10^(11) cm^(-2),分析了中子辐照对SiPM器件参数和CLYC探测器性能的影响。重点研...
实验通过将硅光电倍增管(silicon photomultiplier,SiPM)器件和Cs_(2)LiYCl_(6)(CLYC)闪烁体探测器暴露于14 MeV的快中子场中,最高累积注量达到1.53×10^(11) cm^(-2),分析了中子辐照对SiPM器件参数和CLYC探测器性能的影响。重点研究了不同注量辐照前后,SiPM的增益、暗计数率、暗电流、击穿电压和淬灭电阻等参数,以及CLYC探测器探测性能的变化情况和原因,其中暗计数率最高上升了3个数量级,暗电流最高上升了2个数量级,CLYC探测器的能量分辨率去除本底后下降了1.4%。辐照实验后,在室温条件下对SiPM和CLYC探测器进行退火,研究SiPM器件参数和探测器性能恢复情况。SiPM和CLYC探测器的性能会随着中子注量的增加而逐渐变差。对于SiPM,主要表现为暗计数率和暗电流的提高。对于CLYC探测器,主要表现为能量分辨率的降低。退火过程有助于减轻中子辐照的影响,恢复SiPM和CLYC探测器的部分性能。
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关键词
中子辐照
SIPM
CLYC探测器
辐照损伤
退火
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职称材料
题名
低增益雪崩探测器的数值仿真与辐照效应研究
1
作者
张翔铭
孙世峰
张翱
机构
华北电力大学核科学与工程学院
出处
《辐射防护》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期265-274,共10页
基金
抗辐照应用技术创新中心资助(No.KFZC2021020302)。
文摘
低增益雪崩探测器(LGAD)是新型快速定时探测器,用于克服在重强子辐射下传统硅探测器响应速度慢和抗辐照能力差的问题。使用计算机辅助设计工具(TCAD),构建LGAD的物理模型,对不同温度、电压下LGAD的漏电流、瞬态信号和增益等的变化进行研究。引入一种新的“三陷阱体损伤模型”研究LGAD的抗辐照性能,计算不同中子辐照通量对LGAD相关电学参数的影响。结果表明:LGAD在低温下工作具有更好的性能;辐照后漏电流增大,暗计数率增加,瞬态收集信号变差,增益降低。分析认为是辐照所产生的缺陷影响了LGAD的空间有效电荷和内部电场,通过增大电压和降低温度可以降低这一影响。模拟研究工作得到了不同温度和辐照对探测器性能的影响,对探测器后续的研究和辐照加固设计具有指导意义。
关键词
低增益雪崩探测器
TCAD仿真
中子辐照
辐照模型
Keywords
Low Gain Avalanche Detector
TCAD simulation
neutron irradiation
radiation model
分类号
TL81 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
基于硅光电倍增管的Cs_(2)LiYCl_(6)(CLYC)探测器快中子辐照效应研究
2
作者
陈昭熙
孙世峰
张翔铭
张翱
机构
华北电力大学核科学与工程学院
出处
《辐射防护》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期62-70,共9页
基金
抗辐照应用技术创新中心资助(No.KFZC2021020302)。
文摘
实验通过将硅光电倍增管(silicon photomultiplier,SiPM)器件和Cs_(2)LiYCl_(6)(CLYC)闪烁体探测器暴露于14 MeV的快中子场中,最高累积注量达到1.53×10^(11) cm^(-2),分析了中子辐照对SiPM器件参数和CLYC探测器性能的影响。重点研究了不同注量辐照前后,SiPM的增益、暗计数率、暗电流、击穿电压和淬灭电阻等参数,以及CLYC探测器探测性能的变化情况和原因,其中暗计数率最高上升了3个数量级,暗电流最高上升了2个数量级,CLYC探测器的能量分辨率去除本底后下降了1.4%。辐照实验后,在室温条件下对SiPM和CLYC探测器进行退火,研究SiPM器件参数和探测器性能恢复情况。SiPM和CLYC探测器的性能会随着中子注量的增加而逐渐变差。对于SiPM,主要表现为暗计数率和暗电流的提高。对于CLYC探测器,主要表现为能量分辨率的降低。退火过程有助于减轻中子辐照的影响,恢复SiPM和CLYC探测器的部分性能。
关键词
中子辐照
SIPM
CLYC探测器
辐照损伤
退火
Keywords
neutron irradiation
SiPM
CLYC detector
irradiation damage
annealing
分类号
TL812 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
低增益雪崩探测器的数值仿真与辐照效应研究
张翔铭
孙世峰
张翱
《辐射防护》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
基于硅光电倍增管的Cs_(2)LiYCl_(6)(CLYC)探测器快中子辐照效应研究
陈昭熙
孙世峰
张翔铭
张翱
《辐射防护》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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