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用于个人剂量测量的硅探测器信号处理电路的设计 被引量:5
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作者 夏文明 龚军军 +2 位作者 张磊 陈君军 姜荣涛 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1478-1481,共4页
介绍了一种用于个人γ剂量测量的微型硅探测器的信号处理电路的设计,讨论了PCB(印制电路板)设计中应注意的问题。该信号处理电路主要包括前置放大电路、滤波成形电路和极-零相消电路,前置放大电路采用了电荷灵敏前置放大器,滤波成形电... 介绍了一种用于个人γ剂量测量的微型硅探测器的信号处理电路的设计,讨论了PCB(印制电路板)设计中应注意的问题。该信号处理电路主要包括前置放大电路、滤波成形电路和极-零相消电路,前置放大电路采用了电荷灵敏前置放大器,滤波成形电路采用了CR-RC滤波成形网络。设计的信号处理电路PCB面积仅有10 cm2,对于0.662 Me V的γ射线,信号处理电路的输出信号的信噪比达到了50:1,输出脉冲幅度达到了1.5 V左右,输出信号之后没有明显的下冲现象,其性能可以满足用于个人剂量测量的要求。 展开更多
关键词 硅探测器 个人γ剂量测量 电荷灵敏前放 滤波成形电路 极-零相消电路
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二维位置灵敏硅探测器性能测试 被引量:1
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作者 李安利 周书华 +3 位作者 柳卫平 白希祥 司国建 李志常 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第4期324-330,共7页
用 ̄(239)puα源和40与70MeV的O和C离子在Au靶上的散射束对二维位置灵敏硅探测器的性能进行测试。结果表明:在这种测试条件下,在计算位置的公式中用能量信号代替4个位置信号之和可获得更好的位置分辨;主放大器的... 用 ̄(239)puα源和40与70MeV的O和C离子在Au靶上的散射束对二维位置灵敏硅探测器的性能进行测试。结果表明:在这种测试条件下,在计算位置的公式中用能量信号代替4个位置信号之和可获得更好的位置分辨;主放大器的成形时间对探测器的位置分辨有较大的影响。 展开更多
关键词 位置灵敏 硅探测器 性能试验
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低能量沉积下位置灵敏硅探测器位置畸变的修正
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作者 卢朝晖 吴和宇 +15 位作者 诸永泰 张保国 李祖玉 魏志勇 段利敏 王宏伟 肖志刚 胡荣江 靳根明 王素芳 陈陶 李湘庆 李智焕 柳永英 朱海东 陈克良 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2001年第6期420-422,446,共4页
介绍了一种低能量沉积下位置灵敏硅探测器位置畸变的修正方法 ,采用了与探测器中能量沉积相关的修正因子 ,f (Δ1,Δ2 ,E)调节可调参数Δ1和Δ2 ,对位置畸变进行了修正 。
关键词 位置灵敏硅探测器 低能量沉积 位置畸变 修正因子 原因分析
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基于平面工艺硅探测器的β伏打微核能电池
4
作者 张凯 何高魁 +3 位作者 黄小健 刘洋 孟欣 郝晓勇 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1218-1222,共5页
简要叙述了利用平面工艺硅探测器和放射性同位素构成的β伏打微核能电池的原理,比较了不同灵敏面积硅探测器对β伏打微核能电池开路电压的影响。实验证明,单个β伏打微核能电池的开路电压可达到0.15 V~0.3 V,采用串、并联方式可以获得... 简要叙述了利用平面工艺硅探测器和放射性同位素构成的β伏打微核能电池的原理,比较了不同灵敏面积硅探测器对β伏打微核能电池开路电压的影响。实验证明,单个β伏打微核能电池的开路电压可达到0.15 V~0.3 V,采用串、并联方式可以获得较大的输出功率。 展开更多
关键词 β伏打微核能电池 平面工艺 硅探测器
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风云一号气象卫星用三元线列硅探测器
5
作者 梁平治 张忠堂 +1 位作者 孙德庆 谈德明 《红外研究》 CSCD 北大核心 1990年第2期115-122,共8页
根据对器件响应率光谱分布、暗电流、结电容的要求,确定了硅材料参数和有关工艺参数。讨论了为提高器件可靠性及防止光串音,在器件结构设计上采用的光敏元圆角化、加保护铝环和铝屏蔽、浓磷扩散等措施。研制的器件响应率在632.8nm时为0.... 根据对器件响应率光谱分布、暗电流、结电容的要求,确定了硅材料参数和有关工艺参数。讨论了为提高器件可靠性及防止光串音,在器件结构设计上采用的光敏元圆角化、加保护铝环和铝屏蔽、浓磷扩散等措施。研制的器件响应率在632.8nm时为0.3A/W,在-10V,25℃时暗电流为5×10^(-11)A,结电容为29pF。器件通过了严格的老化筛选和各种环模试验,因而能适应于空间环境的使用要求。 展开更多
关键词 气象 卫星 探测器 硅探测器
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α、β粒子在钝化注入平面硅探测器中的脉冲形状分析 被引量:2
6
作者 田新 肖无云 +1 位作者 王善强 梁卫平 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1255-1258,共4页
利用钝化注入平面硅探测器(PIPS)测量α、β时,某些情况下只通过能量甄别无法区分这两种粒子,而通过脉冲形状甄别的方法可以很好地解决这一问题。通过研究α、β粒子在PIPS中脉冲形状不同的机制,分析了脉冲形状的特征;测量分析了一款PIP... 利用钝化注入平面硅探测器(PIPS)测量α、β时,某些情况下只通过能量甄别无法区分这两种粒子,而通过脉冲形状甄别的方法可以很好地解决这一问题。通过研究α、β粒子在PIPS中脉冲形状不同的机制,分析了脉冲形状的特征;测量分析了一款PIPS探测器的电压脉冲上升时间及其随偏压的变化;分析得出了对PIPS探测器进行脉冲形状甄别的基本条件,为利用脉冲形状对α、β进行甄别提供了参考。 展开更多
关键词 α、β粒子 钝化注入平面硅探测器 脉冲形状
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基于3层硅探测器的主动式中子个人剂量计研制 被引量:1
7
作者 焦听雨 李玮 +4 位作者 李立华 王志强 刘毅娜 夏莉 肖雪夫 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1855-1860,共6页
研制了一种具有能量分辨能力的中子个人剂量计。该个人剂量计由3层硅探测器组成,硅探测器周围装有6 LiF、聚乙烯和含硼聚乙烯作为转化体、慢化体和吸收体。个人剂量计有直读和解谱两种工作模式。直读模式将中子能区划分为低能、中能和... 研制了一种具有能量分辨能力的中子个人剂量计。该个人剂量计由3层硅探测器组成,硅探测器周围装有6 LiF、聚乙烯和含硼聚乙烯作为转化体、慢化体和吸收体。个人剂量计有直读和解谱两种工作模式。直读模式将中子能区划分为低能、中能和快中子3个能区,可实时测量。解谱模式可获得快中子能区的中子能量分布。利用GEANT4程序模拟了7MeVγ射线的能量沉积谱,设置适当的甄别域以降低γ射线的影响。采用GEANT4程序模拟了个人剂量计对不同能量入射中子的个人剂量当量率响应。在加速器单能中子参考辐射场中完成了单能中子剂量响应的实验校准,对模拟计算的响应函数进行了实验修正,并得出了不同能区的平均中子个人剂量当量率响应。 展开更多
关键词 中子个人剂量计 硅探测器 模拟计算
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硅探测器信号电荷分配技术的研究
8
作者 张云龙 王焕玉 +15 位作者 吴峰 崔兴柱 张飞 梁晓华 彭文溪 刘雅清 董亦凡 郭东亚 樊瑞睿 高旻 赵小芸 蒋文奇 龚轲 吴帝 周大卫 禹金标 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期132-139,共8页
大规模阵列Si-PIN探测器和DSSD探测器与Front-end ASIC耦合时的动态范围匹配是亟待解决的问题。本文基于硅探测器信号的产生与特性,设计了3种解决探测器与前端电子学动态范围匹配问题的耦合方法,并结合理论模型与实验结果的对比分析,验... 大规模阵列Si-PIN探测器和DSSD探测器与Front-end ASIC耦合时的动态范围匹配是亟待解决的问题。本文基于硅探测器信号的产生与特性,设计了3种解决探测器与前端电子学动态范围匹配问题的耦合方法,并结合理论模型与实验结果的对比分析,验证了3种方法的可行性。 展开更多
关键词 硅探测器 前端电子学 耦合 ASIC
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电流型碳化硅探测器 被引量:8
9
作者 欧阳晓平 刘林月 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1999-2011,共13页
本文从电流型半导体探测器的起源、传统电流型探测器在应用中的问题出发,论述了国内外在新型半导体探测器研制和电流型半导体探测器的研究现状。对半导体探测器结构和物理特性进行了研究,并重点介绍了电流型碳化硅(SiC)探测器的设计制... 本文从电流型半导体探测器的起源、传统电流型探测器在应用中的问题出发,论述了国内外在新型半导体探测器研制和电流型半导体探测器的研究现状。对半导体探测器结构和物理特性进行了研究,并重点介绍了电流型碳化硅(SiC)探测器的设计制作、响应性能研究、抗辐照性能研究等内容,为电流型半导体探测器的研究和应用提供参考。 展开更多
关键词 半导体探测器 电流型 硅探测器 SiC探测器
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硅探测器的新进展
10
作者 F.D.Shepherd I.J.Spiro 伍长林 《应用光学》 CAS CSCD 1990年第1期25-29,共5页
以前人们试图将凝视型传感扩展到热红外光谱范围,由于最后得到的成象受固定图形噪声的影响而未成功。这种噪声源是通过传感器响应的非均匀性调制了红外背景。在1973年曾打算用从肖特基(Schottky)硅化物列阵的内光电发射方法获得必要的... 以前人们试图将凝视型传感扩展到热红外光谱范围,由于最后得到的成象受固定图形噪声的影响而未成功。这种噪声源是通过传感器响应的非均匀性调制了红外背景。在1973年曾打算用从肖特基(Schottky)硅化物列阵的内光电发射方法获得必要的光电响应均匀性,以求达到有效的热象能力。从那时起,硅化物传感器技术就有了稳定的发展。现有的硅化物摄象机的灵敏度可与最好的扫描系统媲美。这种摄象机是以现在能达到的最大的红外列阵为基础的。本文将阐明硅化物传感器的新进展,并预计未来技术的发展趋势。 展开更多
关键词 摄象机 硅探测器 红外背景 化物 扫描系统 光电发射 肖特基势垒 均匀性 光谱范围 SCHOTTKY
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用于硅漂移探测器读出的低噪声前放ASIC芯片研制
11
作者 刘灿文 邓智 +1 位作者 叶祥柯 李政 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第4期441-446,共6页
本文介绍了一款用于硅漂移探测器(Silicon Drift Detector,SDD)的低噪声CMOS前放ASIC的设计和测试情况。本文通过原理图仿真确定了前放输入晶体管的尺寸和电流,并对前放结构和相关晶体管尺寸进行了优化;通过版图后仿真保证了实际芯片性... 本文介绍了一款用于硅漂移探测器(Silicon Drift Detector,SDD)的低噪声CMOS前放ASIC的设计和测试情况。本文通过原理图仿真确定了前放输入晶体管的尺寸和电流,并对前放结构和相关晶体管尺寸进行了优化;通过版图后仿真保证了实际芯片性能和仿真性能的一致性。最终芯片核心电路的版图尺寸为770μm×580μm。仿真输出波形上升时间约为50 ns,探测器漏电流为0.2 pA,达峰时间为12μs时的等效噪声电荷(Equivalent Noise Charge,ENC)约为4.8 e^(-)@20℃。对前放芯片进行了纯电子学测试,实际测得芯片输出波形上升时间约为60 ns,12μs达峰时间时ENC约为5.3 e^(-)@20℃。连SDD进行了^(55) Fe Mn-Kα能谱测试,在温度为-80℃,探测器漏电流为0.005 pA,采用数字梯形滤波电路上升时间为20μs时,测得5.9 keV能峰的能量分辨率半高宽为149.9 eV。 展开更多
关键词 电荷灵敏前放 低噪声 ASIC 漂移探测器
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宽波段响应硅雪崩光电探测器研究
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作者 彭红玲 卫家奇 +6 位作者 宋春旭 王天财 曹澎 陈剑 邓杰 ZHUANG Qian-Dong 郑婉华 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期464-471,共8页
本文基于目前对宽波段探测器的应用需求,设计了一种在250~1100 nm范围有较高响应的硅雪崩光电探测器(Si APD),不需要拼接即可实现紫外-可见-近红外波段光的高效探测。分别对硅的紫外增强和(近)红外增强进行了分析,在此基础上,为获得宽... 本文基于目前对宽波段探测器的应用需求,设计了一种在250~1100 nm范围有较高响应的硅雪崩光电探测器(Si APD),不需要拼接即可实现紫外-可见-近红外波段光的高效探测。分别对硅的紫外增强和(近)红外增强进行了分析,在此基础上,为获得宽波段响应Si APD,对器件结构进行模拟设计,采用光背入射等方式,提高短波吸收,同时保证近红外吸收。模拟优化的Si APD器件峰值波长940 nm左右,在250 nm和1100 nm处响应光电流均超过峰值的15%,这种结构的器件适用于多光谱及未来高精度探测等应用领域。 展开更多
关键词 雪崩光电探测器 宽波段响应探测器 紫外增强 近红外增强
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基于自研ASIC芯片HEPS中硅微条探测器读出电子学原型系统设计与测试
13
作者 杨宗信 李航旭 +3 位作者 胡创业 周杨帆 陈一鸣 郑波 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2024年第1期51-60,共10页
时间分辨X射线粉末衍射技术是探测物质晶体结构及其演变的重要手段。单光子计数型硅微条探测器因其灵敏度高和死时间低,在高能同步辐射光源(HEPS)的X射线粉末衍射实验中发挥着重要作用。研制适用于单光子计数型一维硅微条探测器的专用A... 时间分辨X射线粉末衍射技术是探测物质晶体结构及其演变的重要手段。单光子计数型硅微条探测器因其灵敏度高和死时间低,在高能同步辐射光源(HEPS)的X射线粉末衍射实验中发挥着重要作用。研制适用于单光子计数型一维硅微条探测器的专用ASIC读出芯片(SSDROC)及其读出电子学系统,并采用一种新标定方法解决了SSDROC各通道对同一输入输出响应不一致的问题,该方法可显著提高各通道数据一致性并减小衍射实验数据的统计误差。探测器完成各项性能测试,结果表明整体系统线性优秀、能量分辨能力强、噪声低以及计数率高,为将来大覆盖角度一维硅微条探测器系统研制奠定坚实基础。 展开更多
关键词 单光子计数 微条探测器 ASIC芯片 读出电子学 二次阈值标定
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基于JavaFx的硅像素顶点探测器原型机数据获取软件的研制
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作者 陈一鸣 周佳 +8 位作者 徐畅 章红宇 朱科军 严子越 吴天涯 梁志均 胡俊 魏微 张颖 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2024年第3期404-414,共11页
在环形正负电子对撞机(CEPC)实验中,硅像素顶点探测器对空间位置分辨率有着极高的要求,这使得其芯片和探测器设计面临巨大挑战。太初系列硅像素探测器芯片(TaichuPix)是基于CMOS技术的一种重要尝试,其首款工程批芯片被应用于开发第一个... 在环形正负电子对撞机(CEPC)实验中,硅像素顶点探测器对空间位置分辨率有着极高的要求,这使得其芯片和探测器设计面临巨大挑战。太初系列硅像素探测器芯片(TaichuPix)是基于CMOS技术的一种重要尝试,其首款工程批芯片被应用于开发第一个全尺寸顶点探测器原型机。为满足顶点探测器原型机在实验中的特定需求,设计并实现了一套基于JavaFx框架的跨平台数据获取系统。该系统能够高效地进行探测器原型机的配置、数据采集、在线数据校验和实时监测,同时提供了一个用户友好的图形化界面。在实验室环境及德国电子同步加速器研究所(DESY)的束流实验中,数据获取系统的功能完善性和运行稳定性得到了验证,充分满足了硅像素顶点探测器原型机的实验需求。 展开更多
关键词 数据获取 环形正负电子对撞机 像素顶点探测器 JAVAFX
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硅漂移探测器中逃逸峰的分析与计算
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作者 廖学亮 刘明博 +1 位作者 程大伟 沈学静 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1297-1300,共4页
能量色散X射线荧光光谱所使用的硅漂移探测器(SDD)在检测过程中会在个别含量较高待测元素所产生的较强特征峰的低能侧形成逃逸峰,其相应的特征峰也会损失一部分强度,逃逸峰的产生位置与探测器的成分有关;SDD探测器中入射特征峰与逃逸峰... 能量色散X射线荧光光谱所使用的硅漂移探测器(SDD)在检测过程中会在个别含量较高待测元素所产生的较强特征峰的低能侧形成逃逸峰,其相应的特征峰也会损失一部分强度,逃逸峰的产生位置与探测器的成分有关;SDD探测器中入射特征峰与逃逸峰之间的能量差值为1.739 keV,等于硅原子的K_(α)特征能量,逃逸峰的强度与入射X射线的强度成正比,即与相应元素的含量/特征峰强度成正比,通常的入射特征峰逃逸概率比较低,在逃逸峰强度较低时对测试结果影响较小,当基体元素含量较高时产生的逃逸峰较大就会导致测试结果偏差较大;通过理论计算可以看出,逃逸峰的产生概率与探测器角度及元素种类等条件有关,从硅原子的质量吸收系数的变化趋势可以发现,随着入射特征线能量的增大硅原子对其的质量吸收系数降低,相应入射线的逃逸峰产生概率也会降低。当逃逸峰与其他待测元素的特征能量峰位置有重合时,会干扰相应元素的准确测量,导致相应元素的特征峰强度偏大,尤其是当待测元素含量较低时,其产生的特征峰强度较小,逃逸峰导致的本底强度所产生的干扰相对更大,因此需要对逃逸峰进行准确计算和校正。搭建了相应的平台进行测试,并以Fe和Mn元素为例,通过对SDD探测器中两种元素产生的逃逸峰概率进行理论分析与计算,并与实际测试谱图得到的逃逸概率值进行对比,发现两种数据符合较好,并且经对比发现在Fe_(2)O_(3)样品中的Fe∶K_(β)线的逃逸峰与Cr∶K_(α)峰重合,Fe∶K_(α)线的逃逸峰与Ti∶K_(α)峰有部分重合,在扣去逃逸峰后可以降低检出限,以更好地对Cr和Ti进行准确定量,该方法可扩展到其他含量较高元素的逃逸峰计算与校正,尤其是在土壤、矿物、合金检测等个别元素含量较高的样品中多元素检测方面的应用,可提高X射线荧光方法的测试准确度。 展开更多
关键词 逃逸峰 能量色散X射线荧光光谱法 漂移探测器
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沟槽型硅微结构中子探测器的蒙特卡罗模拟研究 被引量:3
16
作者 吴健 甘雷 +4 位作者 蒋勇 李俊杰 李勐 邹德慧 范晓强 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期204-209,共6页
采用蒙特卡罗模拟方法研究了微结构参数、填充致密度等因素对沟槽型微结构半导体中子探测器(MSND)性能的影响规律,并开展了沟槽型MSND的优化设计研究。研究表明,随着沟槽间距的增加,MSND的探测效率呈下降趋势;当沟槽间距固定时,存在最... 采用蒙特卡罗模拟方法研究了微结构参数、填充致密度等因素对沟槽型微结构半导体中子探测器(MSND)性能的影响规律,并开展了沟槽型MSND的优化设计研究。研究表明,随着沟槽间距的增加,MSND的探测效率呈下降趋势;当沟槽间距固定时,存在最优的沟槽宽度使得探测效率最大化;沟槽深度越大,探测效率越高。沟槽宽度和沟槽间距为15μm和5μm是一对优化的参数组合,可保证较高的探测效率和较平稳的系统甄别阈-探测效率曲线。当系统甄别阈取300keV时,沟槽宽度、间距和深度分别为15,5μm和200μm时的MSND热中子本征探测效率可达37.77%,与平面探测器相比提高了9.2倍;对137 Cs源662keV伽马射线的中子-伽马射线甄别比可达4.1×103,与平面探测器相比提高了23.7倍。本工作从理论上证明了MSND可解决传统平面型半导体中子探测器探测效率低的难题,同时可保持半导体探测器中子-伽马射线甄别容易的特点。 展开更多
关键词 微结构中子探测器 中子探测 硅探测器
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硅微条粒子探测器 被引量:6
17
作者 王勇 张继盛 费圭甫 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 1997年第3期161-164,共4页
本文主要介绍硅微条粒子探测器的研究情况,侧重于器件的基本结构及其工作原理。
关键词 微条 粒子探测器 硅探测器 半导体探测器
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硅二极管阵列探测器在田湾核电站的应用 被引量:1
18
作者 徐霞军 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2016年第6期588-591,共4页
田湾核电站一期工程辐射监测系统中,大量使用了硅二极管阵列探测器。论文介绍了硅二极管阵列探测器的架构、原理、应用方式和保护逻辑。对运行期间出现的问题,进行了研究和探索,给出了可行的解决方案。
关键词 硅探测器 前置放大 温度补偿 监测
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高灵敏大面积硅PIN探测器阵列 被引量:19
19
作者 欧阳晓平 王义 +1 位作者 曹锦云 李真富 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2000年第5期329-331,共3页
提出了一种效率增强型硅 PIN探测器和新型高灵敏大面积硅 PIN探测器阵列的设计思想 ,并且对它们的探测灵敏度和相对误差进行了详细的理论模拟计算。从理论研究结果可以得到 :效率增强型硅 PIN探测器可以显著提高对γ射线的探测灵敏度 ;... 提出了一种效率增强型硅 PIN探测器和新型高灵敏大面积硅 PIN探测器阵列的设计思想 ,并且对它们的探测灵敏度和相对误差进行了详细的理论模拟计算。从理论研究结果可以得到 :效率增强型硅 PIN探测器可以显著提高对γ射线的探测灵敏度 ;高灵敏大面积硅 PIN探测器阵列相对于单个效率增强型硅 PIN探测器具有更高的探测灵敏度。结合脉冲放大器 。 展开更多
关键词 统计涨落 效率增强 PIN探测器 灵敏度 结构
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溯源至低温辐射计的硅陷阱探测器紫外波段绝对光谱响应度测量(英文) 被引量:6
20
作者 刘长明 史学舜 +5 位作者 陈海东 刘玉龙 赵坤 应承平 陈坤峰 李立功 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期93-97,共5页
介绍了溯源至低温辐射计的紫外绝对光谱响应度测量装置,对硅陷阱探测器在三个激光波长点进行了绝对光谱响应度校准实验.测量了硅陷阱探测器的空间均匀性和非线性系数,分析了影响测量准确度的各不确定度分量.实验表明:硅陷阱探测器在紫... 介绍了溯源至低温辐射计的紫外绝对光谱响应度测量装置,对硅陷阱探测器在三个激光波长点进行了绝对光谱响应度校准实验.测量了硅陷阱探测器的空间均匀性和非线性系数,分析了影响测量准确度的各不确定度分量.实验表明:硅陷阱探测器在紫外波段266、325、379nm三个激光波长点处的绝对光谱响应度测量扩展不确定度分别为0.19%、0.14%、0.11%,可作为紫外波段光辐射功率基准保持和传递的标准探测器,用于提高紫外波段光谱辐射度的校准能力. 展开更多
关键词 紫外波段 陷阱探测器 绝对响应度 低温辐射计 空间均匀性 非线性
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