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CMOS低噪声高响应度太赫兹探测器线阵电路设计
1
作者 徐雷钧 马宇杰 +2 位作者 黄磊 白雪 陈建锋 《半导体技术》 北大核心 2025年第3期296-303,共8页
为了进一步提高电压响应度和探测成像速度,降低噪声等效功率,基于0.18μm CMOS工艺设计了一种低噪声高响应度太赫兹探测器线阵电路,提出了一种由自混频功率探测电路、电压缓冲级、运算放大器组成的1×4太赫兹阵列结构。通过源极差... 为了进一步提高电压响应度和探测成像速度,降低噪声等效功率,基于0.18μm CMOS工艺设计了一种低噪声高响应度太赫兹探测器线阵电路,提出了一种由自混频功率探测电路、电压缓冲级、运算放大器组成的1×4太赫兹阵列结构。通过源极差分驱动的自混频功率探测电路将辐射信号耦合至场效应管的栅极和源极,实现高响应度。通过电压缓冲级降低总体噪声,通过运算放大器有效放大探测信号。探测器线阵电路面积为0.8 mm^(2)。测试结果表明,当偏置电压为0.5 V时,该探测系统对0.37 THz辐射信号的电压响应度最大可达441 kV/W,对应的最小噪声等效功率为48 pW/Hz^(1/2)。相比单像素探测器,该探测器阵列可有效提升探测成像速度;相比传统的探测器阵列,该探测器阵列具有更优的性能参数。 展开更多
关键词 互补金属氧化物半导体(CMOS) 太赫兹 探测器 高响应度 低噪声
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MCT探测器相对光谱响应度测量及漂移修正研究
2
作者 王琪雯 赵云龙 +5 位作者 安保林 卢小丰 杨成志 王高 董伟 李仰军 《计量学报》 北大核心 2025年第2期160-166,共7页
MCT探测器作为光电探测器的关键元件,其响应度的准确测量对于保证系统的探测精度至关重要。然而,探测器响应度会随温度变化、材料老化以及环境条件的波动产生漂移,影响测量结果的可靠性。现有研究多集中于MCT探测器的波长响应特性,但对... MCT探测器作为光电探测器的关键元件,其响应度的准确测量对于保证系统的探测精度至关重要。然而,探测器响应度会随温度变化、材料老化以及环境条件的波动产生漂移,影响测量结果的可靠性。现有研究多集中于MCT探测器的波长响应特性,但对漂移问题的研究较为薄弱。以热释电探测器为标准探测器,搭建了光电探测器相对光谱响应度测量系统,测量了MCT探测器3.5~5μm的相对光谱响应度,并与已有结果进行对比。实验通过重复切换热释电探测器和MCT探测器,测量了热释电探测器信号的重复性。研究了相对光谱响应度测量典型时间段内MCT探测器随时间的漂移特性,提出了以序列交叉测量方法和线性修正系数来修正准线性漂移影响,将MCT探测器的相对光谱响应度测量结果的相对标准偏差由0.74%降低到了0.38%;利用线性修正系数进行修正更适用于快速的MCT探测器相对光谱响应度的测量。 展开更多
关键词 光学计量 相对光谱响应度 MCT探测器 漂移特性 热释电探测器
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^(6)LiF单晶金刚石中子探测器制备及性能研究
3
作者 王利斌 张逸韵 +5 位作者 李海俊 马志海 席善学 刘辉兰 宋玉收 周春芝 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第1期176-182,共7页
中子监测领域亟需耐辐照、响应快、能量分辨率高的中子探测器。金刚石材料具有禁带宽度大、抗辐照能力强、载流子迁移率高等优点,适合进行中子测量。本文设计并制备了基于^(6)LiF热中子转换材料的单晶金刚石中子探测器,通过探测^(6)Li(n... 中子监测领域亟需耐辐照、响应快、能量分辨率高的中子探测器。金刚石材料具有禁带宽度大、抗辐照能力强、载流子迁移率高等优点,适合进行中子测量。本文设计并制备了基于^(6)LiF热中子转换材料的单晶金刚石中子探测器,通过探测^(6)Li(n,α)~3H反应产生的次级带电粒子提高单晶金刚石探测器的热中子灵敏度。为提高金刚石探测器对热中子的探测效率,针对^(252)Cf中子源基于单晶金刚石探测器进行了蒙特卡罗计算确定测量热中子所需聚乙烯慢化体厚度为5^(6)cm,在此基础上制备了1μm厚的^(6)LiF热中子转换层的单晶金刚石中子探测器,并测量了该探测器对^(252)Cf中子源及D-T中子发生器14 MeV中子源的响应谱。研究结果表明,所研制的探测器与不含^(6)LiF转换层的探测器相比,对慢化后的^(252)Cf热中子计数率最大可提高3.2%,响应谱氚特征峰能量分辨率为7.7%,优于奥地利Cividec B6-C金刚石探测器。制备的金刚石探测器对D-T中子发生器14 MeV单能中子响应谱能量分辨率为1.95%。该研究成果有望应用于现有^(252)Cf中子源标定及14 MeV中子响应谱测量,同时为金刚石中子探测器制备和中子束流监测提供理论和数据支撑。. 展开更多
关键词 金刚石探测器 中子探测 响应能谱 半导体探测器
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CeBr_(3)闪烁体探测器对0.081~6.13 MeV伽马射线探测性能研究
4
作者 杨皓岚 王金成 +7 位作者 任杰 阮锡超 罗淏天 刘颖一 鲍杰 黄翰雄 王朝辉 杨毅 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第5期599-607,共9页
溴化铈(CeBr_(3))闪烁体探测器因具备良好的能量分辨率,快速的时间响应,低本底和稳定的性能,常用于高精度伽马射线能谱测量。伽马射线能量通常分布在几十keV至几MeV范围内,因此需要研究CeBr_(3)探测器对宽能量范围γ射线的响应。然而,现... 溴化铈(CeBr_(3))闪烁体探测器因具备良好的能量分辨率,快速的时间响应,低本底和稳定的性能,常用于高精度伽马射线能谱测量。伽马射线能量通常分布在几十keV至几MeV范围内,因此需要研究CeBr_(3)探测器对宽能量范围γ射线的响应。然而,现有CeBr_(3)闪烁体探测器测量的γ射线能量主要集中在2.5 MeV以下,高能γ射线的数据较少。本研究利用多种同位素伽马放射源、Pu-C中子源以及环境中^(40)K和^(208)Tl的γ射线,将CeBr_(3)闪烁体探测器的测量范围从0.081 MeV扩展至6.13 MeV,获得了探测器的能量响应函数、能量分辨率和全能峰本征探测效率等关键参数。此外,还测量了CeBr_(3)闪烁体探测器自身的α本底,结果显示其α本底远低于同体积的LaBr_(3)闪烁体探测器。研究结果为CeBr_(3)闪烁体探测器在宽能区γ射线能谱测量中的应用提供了重要参考。 展开更多
关键词 CeBr_(3)闪烁体探测器 能量响应 能量分辨率 探测效率
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4H-SiC双极型光电晶体管电子束辐照效应
5
作者 叶思恩 黄丹阳 +2 位作者 付祥和 赵小龙 贺永宁 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第5期29-35,共7页
当光电晶体管偏置在5 V下,辐照前,其暗电流约为58 nA,对365 nm紫外光的响应度约为31 A/W;器件经过10 MeV电子束辐照后,暗电流的数量级下降到10-11 A,响应度下降到原来的1/8左右。辐照后,器件的响应度受偏置电压的影响明显,随着偏置电压... 当光电晶体管偏置在5 V下,辐照前,其暗电流约为58 nA,对365 nm紫外光的响应度约为31 A/W;器件经过10 MeV电子束辐照后,暗电流的数量级下降到10-11 A,响应度下降到原来的1/8左右。辐照后,器件的响应度受偏置电压的影响明显,随着偏置电压的减小而下降,当光电晶体管偏置在3 V下,响应度下降到2.25 A/W。电子束辐照还会影响紫外探测器的开关响应,使响应的总时间变长。结合光电晶体管工作时的电路模型,电子束辐照后引起光产生电流减小、晶体管增益下降和串联电阻增大是引起光电探测器紫外响应性能退化的主要原因。 展开更多
关键词 4H-SiC探测器 双极型晶体管 电子束辐照 响应电流 紫外探测
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CeBr_(3)探测器能量响应补偿的蒙特卡罗模拟研究 被引量：1
6
作者 杨集 刘秋实 +2 位作者 李玉春 刘定夺 陶俊杰 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第2期189-194,共6页
利用CeBr_(3)探测器测量空气比释动能时,为解决探测器在一定能量区间范围内能量响应具有较大能量差异问题,使仪器能量响应系数偏差达到标准要求。采用硬件补偿法对CeBr_(3)探测器探头进行能量响应补偿,使用MCNP5程序,模拟尺寸为Φ40 mm&... 利用CeBr_(3)探测器测量空气比释动能时,为解决探测器在一定能量区间范围内能量响应具有较大能量差异问题,使仪器能量响应系数偏差达到标准要求。采用硬件补偿法对CeBr_(3)探测器探头进行能量响应补偿,使用MCNP5程序,模拟尺寸为Φ40 mm×40 mm的CeBr_(3)晶体在不同补偿模型下的能量响应,比较不同模型下相对能量响应偏差,选取最佳补偿模型。分析模拟结果,在补偿层厚度为6 mm,开孔比例为50%的补偿结构下,探测器的能量响应有极大改善。探测器在60 keV~1.5 MeV能量范围内的能量响应相对于0.662MeVγ射线能量响应偏差为-15%~18%,能够满足标准要求。 展开更多
关键词 CeBr_(3)探测器 能量响应 蒙特卡罗模拟 能量响应补偿 MCNP5
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2001—2020年塔城地区草地健康时空变化特征及其驱动力分析
7
作者 邢梦祥 郑江华 +6 位作者 李刚勇 彭建 凯撒·米吉提 刘亮 张建立 马丽莎 陆建涛 《干旱区地理》 北大核心 2025年第4期673-688,共16页
塔城地区作为重要农牧区,深入研究草地健康对草地保护及放牧管理具有重要意义,但关于该地区不同草地类型在长时间序列下健康时空动态及其驱动力仍有待探究。选取15个指标构建“压力-状态-响应”模型,采用空间主成分分析、变异系数、Hurs... 塔城地区作为重要农牧区,深入研究草地健康对草地保护及放牧管理具有重要意义,但关于该地区不同草地类型在长时间序列下健康时空动态及其驱动力仍有待探究。选取15个指标构建“压力-状态-响应”模型,采用空间主成分分析、变异系数、Hurst指数、空间自相关和地理探测器方法评价2001—2020年塔城地区草地健康时空动态及其驱动力。结果表明:(1)时间上,塔城地区草地健康值呈波动下降趋势。草地的警戒和崩溃等级的变化趋势相反,亚健康和健康等级趋势基本稳定。(2)空间上,塔城地区草地多年平均健康等级空间分布自西向东由亚健康等级逐渐转为警戒和崩溃状态。不同草地类型健康等级多为亚健康状态。(3)未来变化趋势上,塔城地区草地健康以持续减少为主,主要分布在塔城市、额敏县南部、和布克赛尔蒙古自治县北部。(4)驱动因素上,植被因子能够更好地反映出塔城地区草地健康状况,而因子交互作用比单因子更能产生明显的增强效应。研究结果可为塔城地区未来草地的规划和管理提供理论依据和参考价值。 展开更多
关键词 “压力-状态-响应”模型 草地健康 HURST指数 地理探测器 塔城地区
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生物启发的运动人群瓶颈效应感知视觉神经网络
8
作者 陆显佩 胡滨 《计算机应用研究》 北大核心 2025年第8期2274-2282,共9页
在大型活动中,人群瓶颈效应是常导致拥挤甚至踩踏等灾难事件的重要前兆。然而目前针对人群瓶颈效应检测的计算模型研究工作较少,且由于这种效应随机性强、人群状态复杂多变,传统的计算模型检测效果并不理想。为解决这一问题,在借鉴蝗虫... 在大型活动中,人群瓶颈效应是常导致拥挤甚至踩踏等灾难事件的重要前兆。然而目前针对人群瓶颈效应检测的计算模型研究工作较少,且由于这种效应随机性强、人群状态复杂多变,传统的计算模型检测效果并不理想。为解决这一问题,在借鉴蝗虫视觉系统神经结构特性的基础上,结合蝗虫LGMD危险感知机理,提出了一种运动人群瓶颈效应感知视觉神经网络(CBEPVNN)。该模型模拟蝗虫和哺乳动物视觉信息处理特点,整合视野域中人群活动所引发的视觉运动信息,利用LGMD神经元危险感知机理构建尖峰阈值机制调谐神经网络输出,以感知视觉场景中的运动人群瓶颈效应。实验结果表明,CBEPVNN能够有效感知视频序列中的运动人群瓶颈效应,并产生强烈的偏好性响应。该工作涉及生物视神经机理启发的人群动态视觉信息处理机制,可为智能视频监控中的异常人群活动检测与行为分析提供新的思路与方法。 展开更多
关键词 人群异常活动分析 人群瓶颈效应 LGMD 蝗虫视觉神经系统 神经尖峰响应 智能视频监控
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ICESAT-2卫星数据后脉冲效应分析及校正研究
9
作者 牛克金 李国元 温振 《遥感信息》 北大核心 2025年第1期79-86,共8页
光子计数激光测高卫星的主回波信号后往往会出现有规律、小幅度的脉冲干扰,即后脉冲。后脉冲效应产生的伪信号光子,对光子计数激光雷达测高的精度和可靠性有较大影响,因此开展后脉冲效应改正非常必要。文章以ICESat-2/ATLAS为例,对后脉... 光子计数激光测高卫星的主回波信号后往往会出现有规律、小幅度的脉冲干扰,即后脉冲。后脉冲效应产生的伪信号光子,对光子计数激光雷达测高的精度和可靠性有较大影响,因此开展后脉冲效应改正非常必要。文章以ICESat-2/ATLAS为例,对后脉冲产生机理、来源、影响及规律进行深入分析,提出了一种基于高斯拟合脉冲响应函数的后脉冲校正方法。对结冰的湖面、水面、沙漠进行后脉冲校正实验,结果表明,后脉冲校正后噪声光子的召回率在70%以上。开展水下地形反演精度验证实验,对浅水水底信号附近的后脉冲伪信号进行了有效识别,水底信号的信噪比提升7.18 dB,水底测高精度提升57.7个百分点。实验分析有效证明了该方法对后脉冲噪声光子的识别能力和对水底测高精度的提升效果。 展开更多
关键词 ICESat-2/ATLAS 卫星激光测量 PMT探测器 后脉冲效应 脉冲效应函数 高斯拟合
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基于CMOS的高响应度太赫兹探测器线阵 被引量：2
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作者 白雪 张子宇 +2 位作者 徐雷钧 赵心可 范小龙 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期70-78,共9页
本文提出了一种基于CMOS 0.18μm工艺的改进型高响应度太赫兹探测器线阵,各探测像素单元由高增益片上天线、高耦合度差分自混频功率探测电路和集成电压放大器组成。其中,差分探测电路利用源极差分驱动场效应管的交叉耦合电容,将太赫兹... 本文提出了一种基于CMOS 0.18μm工艺的改进型高响应度太赫兹探测器线阵,各探测像素单元由高增益片上天线、高耦合度差分自混频功率探测电路和集成电压放大器组成。其中,差分探测电路利用源极差分驱动场效应管的交叉耦合电容,将太赫兹差分信号耦合至场效应管的栅极与源极,增强场效应管沟道内自混频太赫兹信号的强度,实现高响应度。其次,该探测器配备高增益片上环形差分天线与集成电压放大器,可有效放大混频后的信号,进而提高系统信噪比,最终达到增强探测器响应度的目的。探测器1×3线阵系统充分利用CMOS工艺多层结构的特点,将电压放大器布置在天线地平面下方,提高了芯片面积的利用率,有效降低了制作成本,整个系统的面积为0.5 mm^(2)。测试结果表明,当场效应管的栅极偏置为0.42 V时,该探测系统对0.3 THz辐射信号的电压响应度(Rv)最大可达到43.8 kV/W,对应的最小噪声等效功率(NEP)为20.5 pW/Hz^(1/2)。动态测试结果显示该探测器可对不同材质的隔挡物进行区分。 展开更多
关键词 互补金属氧化物半导体 太赫兹 探测器 宽带天线 高响应度
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基于探测器响应机理的碳/碳构件CT图像环状伪影的校正方法
11
作者 金珂 周星明 +4 位作者 孙跃文 徐林 袁生平 卢鹉 曾天辰 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期929-936,共8页
在碳/碳复合材料的计算机断层扫描(CT)中,由于探测器单元的响应非线性及不一致性导致重建图像出现严重的环状伪影,干扰图像中缺陷的检出,影响检测系统对被检构件的质量评价。结合碳/碳复合材料组分单一且密度均匀的特点,提出了一种基于... 在碳/碳复合材料的计算机断层扫描(CT)中,由于探测器单元的响应非线性及不一致性导致重建图像出现严重的环状伪影,干扰图像中缺陷的检出,影响检测系统对被检构件的质量评价。结合碳/碳复合材料组分单一且密度均匀的特点,提出了一种基于探测器响应机理的CT图像环状伪影的校正方法,利用采集的劣化投影数据做预重建,对重建结果做阈值分割以获得被检测物体的三维模型。结合已知的材料和密度信息,对被检物体进行重投影,得到投影数据的理论值与实测值之间的映射关系,用于探测器响应校正以优化检测图像。与传统低通滤波的环状伪影校正方法相比,该方法考虑了环状伪影的物理成因并充分利用了检测对象的先验信息。研究结果表明,该校正方法在保留图像细节和纹理的同时,能够有效减少环状伪影,提升图像质量,消除伪影对于图形中缺陷识别的干扰,为提升检测系统对碳/碳复合材料构件缺陷的检出能力提供理论依据。 展开更多
关键词 碳/碳复合材料 CT检测 环状伪影 探测器响应
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BNCT治疗束γ能谱仪的校准方法研究
12
作者 张书峰 石斌 +4 位作者 肖鸿飞 陈军 刘蕴韬 张庆贤 宋明哲 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期922-928,共7页
受硼中子俘获疗法(BNCT)治疗束的特点所限,源项γ射线能谱的测量难度较大,国际上开展的相关工作很少,且未对其谱仪进行校准。为得到准确的源项γ能谱,本文主要开展了适用于BNCT治疗束γ能谱仪的校准方法研究。谱仪由高纯锗(HPGe)探测器... 受硼中子俘获疗法(BNCT)治疗束的特点所限,源项γ射线能谱的测量难度较大,国际上开展的相关工作很少,且未对其谱仪进行校准。为得到准确的源项γ能谱,本文主要开展了适用于BNCT治疗束γ能谱仪的校准方法研究。谱仪由高纯锗(HPGe)探测器及屏蔽系统组成,因为屏蔽效果很好,无法通过实验方法校准整个谱仪系统的γ响应。由于其主要影响因素是HPGe探测器的死层分布,谱仪可通过下述方法进行校准:对裸探测器进行校准,获取探测器的准确模型;利用精细测量及材料分析得到屏蔽体的精确模型,建立谱仪的计算模型;通过MCNP计算获得谱仪的响应函数。由此将结果溯源至相应的国家或国防标准,确保谱仪关键参数的准确可靠,为后续解谱工作奠定基础。 展开更多
关键词 Γ能谱仪 响应函数 HPGE探测器 MCNP
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面向聚变中子探测的宽禁带半导体探测器关键问题与研究挑战
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作者 苏凯 张金风 +4 位作者 张逸韵 蒋树庆 郭辉 张进成 郝跃 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2933-2938,共6页
近年来国际聚变反应研究获得重大进展,选择抗位移能力强的宽禁带半导体探测器是推动聚变研究的关键技术之一.金刚石超宽禁带半导体具备卓越抗辐照和时间响应等特性,是聚变诊断特别是高能中子诊断的理想材料,碳化硅宽禁带半导体也可测量... 近年来国际聚变反应研究获得重大进展,选择抗位移能力强的宽禁带半导体探测器是推动聚变研究的关键技术之一.金刚石超宽禁带半导体具备卓越抗辐照和时间响应等特性,是聚变诊断特别是高能中子诊断的理想材料,碳化硅宽禁带半导体也可测量中子,且大尺寸外延技术更成熟,可覆盖聚变研究装置上的大规模应用.通过这两种宽禁带半导体辐射探测器的研究并实现自主可控的高性能器件制备,将显著提高我国核聚变反应测量系统的性能,支持我国在未来的全球能源革命中处于领先优势.本文将对这两种宽禁带半导体探测器在聚变中子探测应用场景下研制的关键问题和研究挑战进行探讨,助力我国聚变能源开发和应用. 展开更多
关键词 中子探测器 金刚石 碳化硅 能量分辨 脉冲响应
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多孔n-GaN/p-Zn_(x)Cu_(1-x)S异质结的制备及紫外探测性能研究
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作者 杜志伟 贾伟 +5 位作者 贾凯达 任恒磊 李天保 董海亮 贾志刚 许并社 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第8期1326-1336,共11页
本文首先采用紫外光辅助电化学刻蚀(UV-EC)方法制备出了孔隙密度为1.51×10^(10)cm^(-2)、平均孔径为38 nm的多孔n-GaN薄膜;随后在其上通过水浴法沉积了一系列Zn_(x)Cu_(1-x)S复合薄膜,x为0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0,形成的多孔n... 本文首先采用紫外光辅助电化学刻蚀(UV-EC)方法制备出了孔隙密度为1.51×10^(10)cm^(-2)、平均孔径为38 nm的多孔n-GaN薄膜;随后在其上通过水浴法沉积了一系列Zn_(x)Cu_(1-x)S复合薄膜,x为0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0,形成的多孔n-GaN/p-Zn_(x)Cu_(1-x)S异质结带隙在2.34~3.51 eV调控;最后基于这些异质结构建出p-n结型紫外探测器。I-V曲线结果表明这些探测器均具有良好的整流特性,特别是n-GaN/p-Zn_(0.4)Cu_(0.6)S探测器性能最优。在暗态下,I_(+3 V)/I_(-3 V)约为1.78×10^(5);在偏压为-3 V、光功率密度为432μW/cm^(2)(365 nm)的条件下,光暗电流比超过10^(3),上升/下降时间为0.09/39.8 ms,响应度(R)为0.352 A/W,外量子效率(EQE)为119.6%,探测率(D^(*))为3.21×10^(12)Jones。I-t曲线结果表明,多孔n-GaN/p-Zn_(x)Cu_(1-x)S异质结紫外探测器在连续开-关光循环过程中拥有稳定的光电流响应。该研究为制备异质结紫外探测器提供了一定的理论指导和实验数据。 展开更多
关键词 p-Zn_(x)Cu_(1-x)S 多孔n-GaN 异质结 紫外探测器 光暗电流比 响应度
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基于双PSD的三维测角传感器精度分析
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作者 赵文赫 白杨杨 +1 位作者 王劲凯 张立中 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期98-108,共11页
在机载光电转台、多自由度摇摆台等系统中,对于一些运动体与基座间没有确定的回转轴的柔性支撑、并联支撑平台,需要考虑非接触三轴角度测量方法,目前大部分的光电非接触三轴角度测量方案系统复杂,占用空间大,无法适用于如机载、星载等... 在机载光电转台、多自由度摇摆台等系统中,对于一些运动体与基座间没有确定的回转轴的柔性支撑、并联支撑平台,需要考虑非接触三轴角度测量方法,目前大部分的光电非接触三轴角度测量方案系统复杂,占用空间大,无法适用于如机载、星载等载荷对体积、质量敏感的场景。为此,文中提出了基于双位置敏感探测器(PSD)的非接触三轴角度测量方案,使用准直镜头汇聚、双面反射光楔反射,将光源在两片PSD上汇聚成像,利用PSD上的光斑位置坐标反解出三轴角度。描述了其工作原理以及传感器构成,分析了因两片PSD的相对位置偏移产生的误差,提出了对应补偿方法以减少焊装产生的PSD位置偏移对测量精度的影响。主要对采集的PSD模拟信号值的抖动噪声进行FIR滤波处理,分析了滤波器的相频响应特性,并在MCU中测量相位滞后时间以及滤波器的响应带宽,验证了该数字滤波器在系统内拥有较好的实时传输特性。自准直测量单元总质量为230 g,尺寸为50 mm×50 mm×50 mm。实验结果表明,34阶FIR滤波器将角度测量的误差减小至60%,在±2°测量范围内单轴测量时,方位角、俯仰角、横滚角的误差均方根分别为0.003°、0.007°、0.017°,组合测量时分别为0.006°、0.009°、0.021°,文中所提出的三维测角传感器精度较高,满足机载等场景的使用要求。 展开更多
关键词 三轴姿态角度测量 非接触测量 位置敏感探测器 滤波带宽 响应频率
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不同探源距下^(241)Am的α谱模拟与解析
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作者 潘蓝天 李瑞 +4 位作者 范磊 黄欣杰 陈祥磊 王轶 刘兴宇 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期24-27,共4页
本文研究了^(241)Am的α能谱,并对其产生过程进行了分析。在此基础上,推导了探测器响应函数,并针对^(241)Am的α能谱,基于指数函数卷积高斯函数建立了探测器响应函数模型。采用加权非线性最小二乘法获取模型参数,并使用Reχ^(2)评估拟... 本文研究了^(241)Am的α能谱,并对其产生过程进行了分析。在此基础上,推导了探测器响应函数,并针对^(241)Am的α能谱,基于指数函数卷积高斯函数建立了探测器响应函数模型。采用加权非线性最小二乘法获取模型参数,并使用Reχ^(2)评估拟合优度。利用该模型对Geant4模拟得到的^(241)Am的α能谱进行重建,并研究了探测器与源之间的距离对拟合效果的影响。本文为搭建基于PIPS探测器的α谱仪和算法设计提供了理论指导。 展开更多
关键词 α能谱 探测器响应函数 加权非线性最小二乘法 Geant4模拟
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一种基于前向成像模型的光声层析图像重建方法
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作者 程丽君 孙正 +1 位作者 孙美晨 侯英飒 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期444-455,共12页
在光声层析成像(photoacoustic tomography,PAT)时,不均匀光通量分布、组织复杂的光学和声学特性以及超声探测器的非理想特性等因素会导致重建图像质量下降。本文考虑不均匀光通量、非定常声速、超声探测器的空间脉冲响应和电脉冲响应... 在光声层析成像(photoacoustic tomography,PAT)时,不均匀光通量分布、组织复杂的光学和声学特性以及超声探测器的非理想特性等因素会导致重建图像质量下降。本文考虑不均匀光通量、非定常声速、超声探测器的空间脉冲响应和电脉冲响应、有限角度扫描和稀疏采样等因素的影响,建立了前向成像模型。通过交替优化求解成像模型的逆问题,实现光吸收能量分布图和声速分布图的同时重建。仿真、仿体和在体实验结果表明,与反投影法、时间反演法和短滞后空间相干法相比,该方法重建图像的结构相似度和峰值信噪比可分别提高约83%、56%、22%和80%、68%、58%。由上述结果可知,对非理想成像场景采用该方法重建的图像质量有显著提高。 展开更多
关键词 光声层析成像 图像重建 前向成像模型 探测器脉冲响应 有限角度扫描 稀疏采样
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基于PCA的气冷微型堆堆芯在线监测方法研究 被引量：1
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作者 张成龙 周梦飞 +2 位作者 张鹏 刘国明 袁媛 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1467-1477,共11页
先进微型堆的研发面临仅依靠少量堆外探测器信号实现堆芯在线监测的挑战。本研究提出一种通过主成分分析和堆外探测器空间响应函数进行堆芯功率重构和棒位预测的方法,并在气冷微型堆上初步验证其可行性。研究结果表明,通过核设计程序构... 先进微型堆的研发面临仅依靠少量堆外探测器信号实现堆芯在线监测的挑战。本研究提出一种通过主成分分析和堆外探测器空间响应函数进行堆芯功率重构和棒位预测的方法,并在气冷微型堆上初步验证其可行性。研究结果表明,通过核设计程序构建不同工况下堆芯节块功率分布数据库,可以选择少于堆外探测器信号个数的主成分实现堆芯功率分布的降维,且样本恢复精度在2.5%以内;为保证主成分的适用性,应使功率分布数据库包含尽量全面的工况因素;堆外探测器响应函数受其与堆芯节块的相对位置影响显著,轴向探测器响应受前后反射层厚度影响明显,径向探测器响应与全堆燃料组件列均有映射关系;节块级功率重构可基于主成分降维和堆外探测器信号通过最小二乘法实现,重构误差在2.9%以内;轴向芯块级功率重构可基于重构的节块级功率通过多项式拟合实现,最大功率因子拟合误差在0.2%以内;棒位预测可通过构建棒位与功率在主成分上的投影系数之间函数映射模型和非线性最小二乘法拟合实现,棒位预测偏差在0.5 cm以内。该堆芯在线监测方法功率重构、棒位预测精度高,不受堆型和工况限制,可应用在各种先进微堆研发中。 展开更多
关键词 气冷微型堆 主成分分析 堆外探测器响应函数 功率重构 控制棒棒位预测
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红外探测器光谱响应度测试技术研究 被引量：22
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作者 范纪红 侯西旗 +3 位作者 杨照金 尹涛 秦艳 刘建平 《应用光学》 CAS CSCD 2006年第5期460-462,共3页
光谱响应度是探测器的重要技术参数之一，随着红外探测技术的发展，精确测量红外探测器的光谱响应度变得越来越重要。首先对红外探测器光谱响应度的测试技术进行分析，然后建立红外探测器相对光谱响应度测量装置，并用腔体热释电探测器... 光谱响应度是探测器的重要技术参数之一，随着红外探测技术的发展，精确测量红外探测器的光谱响应度变得越来越重要。首先对红外探测器光谱响应度的测试技术进行分析，然后建立红外探测器相对光谱响应度测量装置，并用腔体热释电探测器在该装置上进行红外探测器光谱响应度校准实验。通过对红外探测器相对光谱响应度进行重复测量，给出测量结果的平均值，最后对影响测量结果的不确定度进行分析。由于该装置的测量范围是1～20μm，因此还可以实现InSb探测器和HgCdTe探测器相对光谱响应度的测量。不确定度分析结果表明，InGaAs探测器光谱响应度的测量精度较高。 展开更多
关键词 腔体热释电探测器 光谱响应度 红外探测器
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室温中红外HgCdTe光导探测器响应率的温度特性 被引量：5
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作者 冯国斌 张检民 +2 位作者 杨鹏翎 王群书 安毓英 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期787-791,共5页
为了评定基于室温中红外HgCdTe光导探测器的氟化氘激光阵列靶斑仪系统的测量不确定度,需要对HgCdTe光导探测器响应率的温度特性进行定量分析.理论分析了室温中波红外HgCdTe光导探测器响应率与温度和波长的关系,得出了在一定范围内探测... 为了评定基于室温中红外HgCdTe光导探测器的氟化氘激光阵列靶斑仪系统的测量不确定度,需要对HgCdTe光导探测器响应率的温度特性进行定量分析.理论分析了室温中波红外HgCdTe光导探测器响应率与温度和波长的关系,得出了在一定范围内探测器响应率可以近似表示为温度和波长变量分离函数形式的假设.采用波长为3.8μm和1.31μm激光光源,分别测量了在-40℃～+30℃温度范围内室温中波红外HgCdTe探测器响应率变温特性,实验结果验证了在测量不确定度范围内假设的正确性.基于此结论,提出了一种高效标定HgCdTe光导探测器在氟化氘激光波长处响应率温度特性的实用方法. 展开更多
关键词 中红外探测器 光导探测器 HGCDTE 响应率 温度特性
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