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有一種中子探測器

它身形小巧

可隨時隨地進(jìn)行探測

它技藝驚人

探測能力十分高效

它就是原子能院成功研制出的

國內(nèi)首個高效氮化硼中子探測器

想知道為啥它“小小的身體”中

蘊(yùn)含著“大大的能量”

來跟小編一起往下看

近日，原子能院核技術(shù)綜合研究所成功研制出我國首個高效氮化硼中子探測器，相關(guān)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平，提升了我國在新一代探測材料和新型探測器領(lǐng)域的創(chuàng)新研發(fā)能力。該探測器體積小、重量輕，中子探測效率高，泄漏電流小且功耗更低，具備極低的背景噪聲，可應(yīng)用于高溫、高輻射等惡劣環(huán)境，對于推動我國新型探測器材料和先進(jìn)半導(dǎo)體中子探測器的研究應(yīng)用具有重要意義。

高效氮化硼中子探測器

高效氮化硼中子探測器采用了新一代超寬禁帶半導(dǎo)體材料——六方氮化硼晶體，當(dāng)天然硼源生長出的六方氮化硼厚度達(dá)到1毫米時，對熱中子的俘獲率可達(dá)約100%。據(jù)此，項目團(tuán)隊突破了大尺寸、大厚度、高質(zhì)量六方氮化硼單晶生長的關(guān)鍵技術(shù)，解決了探測器設(shè)計仿真、工藝制備等難題，最終研制出高效氮化硼中子探測器。

與此同時，項目團(tuán)隊在國內(nèi)首次開展了氮化硼晶體材料生長、缺陷機(jī)理及影響、中子探測等研究，取得了關(guān)于氮化硼晶體材料特性的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。團(tuán)隊還針對氮化硼探測器開展了專用集成電路研究，改進(jìn)了電荷靈敏前置放大器（CSA）噪聲定量解析模型，有效解決了傳統(tǒng)專用集成電路設(shè)計中存在的問題，克服了芯片研制過程中弱信號處理的難題。測試結(jié)果顯示，所研制的芯片噪聲水平處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。

氮化硼探測器專用集成電路（ASIC）芯片

項目得到了原子能院長期基礎(chǔ)研究專項和國家自然科學(xué)基金的經(jīng)費(fèi)支持。未來，項目團(tuán)隊將針對高質(zhì)量晶體材料生長、高性能探測器開發(fā)等開展進(jìn)一步研究，大力開展氮化硼探測器產(chǎn)品化研制，推動高效氮化硼中子探測器在反應(yīng)堆中子監(jiān)測、高能物理實驗中子探測、中子劑量監(jiān)測等領(lǐng)域的應(yīng)用。