背入射探测器论文-张庆

背入射探测器论文-张庆

导读:本文包含了背入射探测器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:HPGeγ谱仪,入射窗,蒙卡方法,点源

背入射探测器论文文献综述

张庆[1](2019)在《基于GEANT4探讨入射窗材料对HPGe探测器探测效率的影响》一文中研究指出针对不同入射窗材料影响HPGe探测器探测效率的问题,首先用GEANT4模拟HPGeγ谱仪标准点源的探测效率并与实测效率进行对此,其相对偏差在4%以内,验证了GEANT4所建立的模型可用于HPGeγ谱仪点源探测效率的模拟。然后基于所建立的HPGe探测模型针对不同入射窗材料、不同入射窗厚度、不同点源发射立体角和不同能量射线对于高纯锗探测器探测效率的影响进行模拟。研究结果表明,在低能射线方面,铍窗的探测效率最高,碳窗与铍窗接近,铝窗的探测效率最低,但随着点源发射立体角的增大,碳窗、铝窗和铍窗的探测效率趋于接近;在中高能射线方面,碳窗、铝窗和铍窗的探测效率几乎相同。在入射窗厚度的选择方面,在入射窗很薄(0.5mm)时,铝窗和铍窗的探测效率相同,在入射窗厚度为1 cm之内时,达到相同的探测效率,铝窗的厚度只需要碳窗和铍窗厚度的一半。这为高纯锗探测器在用于不同能量伽马射线的探测时入射窗的选择提供指导。(本文来源于《广东化工》期刊2019年12期)

吴会寅[2](2019)在《基于GEM探测器的中子入射顶点在线修正探测系统的研制》一文中研究指出当前随着中子源技术的发展,中子应用及中子科学研究领域对于中子探测器的性能要求变得越来越高。由于应用于中子探测的~3He气体的价格逐年攀升,新型中子探测技术渐成为粒子探测领域研究的热点。基于聚乙烯转化层和涂硼漂移极的中子气体电子倍增(Gas Electron Multiplier,GEM)探测器具有位置分辨好、探测效率高、可塑性好、时间响应好等优点,故而被认为是未来代替~3He中子探测器的研发对象之一。高精度的位置灵敏探测系统需要多通道电子学支撑,灵敏面积越大,探测系统的数据通量数则越多,例如:欧洲核子中心设计的10 cm×10 cm的标准条读出方式共需512路。读出通道地增多致使电子学和数据获取板死时间地增加和探测系统最大计数率地变小。本论文提出利用时间信息和FPGA技术,在线的对中子灵敏GEM探测器的位置分辨进行优化。在此设想的基础上,研制了一套基于FPGA技术的数据获取系统,以解决传统探测手段GEM探测器中子位置分辨大于1 mm,大灵敏面积探测系统原始数据通量大的困境。与传统的重心法相比,基于时间信息的径迹修正可以将热中子的位置分辨由2.27 mm的位置分辨提升至0.37 mm;基于FPGA技术的在线压缩算法对x射线成像数据的压缩率最高达85.32。本论文完成了一套基于GEM探测器和具有波形采样功能的集成前放APV-25芯片的探测系统。首先,利用x射线成像数据开发并验证了在线数据压缩技术的可行性。然后,利用模拟数据、α粒子源实验和热中子源实验测试了探测系统并验证了时间外推法的正确性。最后,根据实验结果提出了在FPGA层面上实现在线中子顶点修正的设想。具体研究内容包括以下四个方面:第一,利用Geant4和Garfield++软件详细地模拟了快中子在微模式气体探测器中的能量沉积行为,并根据电子学参数使用25 ns采样周期将模拟数据进行数字化,系统地研究了电离电子的运动行为和读出板信号的感应过程。本论文所描述的时间外推法是根据上述模拟结果所提出,该模拟结果表明:采样周期的重心会随着时间的演化,不断地向入射点方向移动。但是直到信号消失,采样周期的重心依旧距离入射点一段距离。修正顶点时,应顺着重心移动方向外推一段距离以确定入射点。此外,分析模拟数据还发现反冲质子径迹的重心与每个周期的重心的移动量成正相关,该系数只与实验条件相关。第二,基于现有的APV-25集成前放芯片,本论文完成了数据获取系统的软件设计、硬件设计、加工和测试工作。数据获取系统通过I~2C协议对APV-25芯片参数进行配置,使用以太网协议传输数字化后的APV-25芯片采样数据。一个数据获取母板可以控制16个APV-25芯片,总共2048路。除了完成基本参数的配置外,该系统还实现了读取30连续采样数据的功能。测试结果表明,以太网的数据传输率达到120 MB/s,系统的线性范围接近100 ke。利用套接字(Socket)和C++语言编写了基于以太网协议的数据获取软件,该软件可轻松移植到任何一个完备的Linux系统上。第叁,本论文完成了二维灵敏GEM探测器的读出板设计、加工组装和基本性能测量,对于~(55)Fe x射线源,探测器的位置分辨为127 um,能量分辨为18.7%。同时还实现了基于FPGA技术的Cluster甄别技术,并使用x射线成像的实验数据和FPGA开发板验证了甄别算法,实现了在线径迹修正第一层算法。最后,利用叁个~(241)Amα源和三个狭缝测量了α粒子的位置分辨,采用传统重心法得到的位置分辨为9.10 mm,采用时间外推法修正后得到的位置分辨为0.45 mm,实验结果验证了时间外推法的正确性。结果还显示,对于同一实验条件下的所有的α径迹可以使用同一个参数进行修正,该参数极大的简化了在线径迹顶点修正算法,为实现在线顶点修正和数据压缩奠定了基础。利用~(252)Cf和涂硼漂移极测量了热中子的位置分辨,时间外推法得到的位置分辨为0.37 mm,远远好于传统重心法得到的2.27 mm。同时还发现该探测系统具有一定的n/γ甄别能力。该探测系统和方法不只适用于GEM探测器,还适用于具有漂移区和时间分辨的气体探测器,例如MicroMegas探测器、屏栅电离室。(本文来源于《兰州大学》期刊2019-05-01)

汪中生,孟占峰,高珊,周文艳[3](2019)在《探测器月地转移入射变轨策略优化设计》一文中研究指出在探测器月球采样返回任务中,从环绕月球的轨道返回地球的转移入射考虑采用一次变轨或两次变轨的方案。其中,月地转移入射一次变轨方案要求采用大推力变轨发动机,难以实现高精度轨道控制。为此,文章提出将月地转移入射一次变轨机动改为分两次执行,两次间隔大约1天的优化策略。首先讨论了月地转移入射一次变轨的基本设计方法,然后给出了月地转移入射两次变轨方案的优化设计算法流程,并采用数值算例进行了说明。此外,还对月地转移入射叁脉冲变轨方案和低能月地转移轨道展开了讨论,并在多方案比较分析的基础上,推荐了月球采样返回任务采用的月地转移入射变轨策略。(本文来源于《航天器工程》期刊2019年01期)

石永强,席同鑫,辛优美,陈建武,邓楼楼[4](2018)在《掠入射聚焦型脉冲星探测器的能量响应标定》一文中研究指出通过地面及在轨试验对掠入射聚焦型脉冲星探测器(FXPT)能量响应特性进行了标定.掠入射聚焦型脉冲星探测器采用X射线掠入射聚焦探测体制,探测来源于X射线脉冲星发射的X射线光子,精确测定X射线光子的到达时刻和能量.标定结果表明探测器在全设计能段内具有良好的线性响应特性,光子能量测量误差优于0.5%.能量分辨率误差优于10%,能量分辨率可达156 eV@6.4 keV.探测器入轨后对超新星遗迹的能谱观测表明,探测器在轨光子能量标记准确,能量分辨率与地面标定结果一致.地面及在轨标定结果为掠入射聚焦型脉冲星探测器的数据处理和科学分析提供了重要的依据.(本文来源于《空间控制技术与应用》期刊2018年04期)

左富昌,梅志武,吕政欣[5](2018)在《X射线掠入射聚焦型脉冲星探测器热控设计》一文中研究指出为了保证X射线掠入射聚焦型脉冲星探测器在复杂的空间热环境中正常运行,对该探测器进行了热控设计。分析了仪器对热设计的特殊影响及相应热控措施,总结分析了仪器的在轨温度情况,并结合热设计模型获得非测温点的温度结果。在轨温度数据分析表明,除低温工况下的光学系统温度超出指标要求外,仪器关键部位的温度均在热控指标范围内,验证了仪器热控设计的正确性。低温工况下光学镜头热变形对探测器性能影响的分析表明,预测的结果与观测数据一致。(本文来源于《光学仪器》期刊2018年04期)

石永强,邓楼楼,吕政欣,梅志武[6](2018)在《掠入射聚焦型脉冲星探测器在轨有效面积标定及灵敏度分析》一文中研究指出有效面积(EA)标定是X射线天文探测仪器关键的测试项目之一.探测器有效面积地面标定只能采取长光束线进行测试,标定成本很高.有效面积在轨标定可利用已知流量的天然辐射源实现.蟹状星云(Crab Nebula)是天球上较亮的X射线天然辐射源之一,拥有最为详实的观测数据,是探测器在轨标定的标准光源.利用蟹状星云作为标定目标源,获得了掠入射聚焦型脉冲星探测器(Focusing X-ray Pulsar Telescope,FXPT)300–3000e V能段的有效面积.根据探测器在轨本底噪声水平以及有效面积,评估了探测器的观测灵敏度.经过在轨标定,掠入射聚焦型脉冲星探测器在轨有效面积为(2.39±0.39)cm~2@1.5ke V(3σ),观测灵敏度为2.24×10~(-3) photon·cm~(-2)·s~(-1)·ke V~(-1)(0.5–3 ke V,观测时间T=1000 s,探测信噪比nσ=5).(本文来源于《天文学报》期刊2018年02期)

陈晓飞,周晟,曹红霞,李清花,汪新柱[7](2016)在《数字X线摄影焦点至探测器距离与体表入射剂量及影像质量的相关性》一文中研究指出目的探讨数字化X线摄影(DR)焦点至探测器距离(FFD)与辐射剂量和影像质量的相关性。方法去除滤线栅,采用自动曝光(AEC)模式对聚甲基丙烯酸甲酯和细节低对比度分析体模(CDRAD 2.0)进行DR摄影,管电压分别为70kV、90kV;通过手动调节,设定16个不同的FFD,在100~250cm范围内以10cm递增。记录曝光指数(EI),采用X线剂量仪测量体表入射剂量(ESD)和管电流,计算影像质量因子倒数(IQF_(inv)),并进行统计学分析。结果管电压70kV时,FFD与管电流呈高度正相关(r_1=0.993,P<0.05);FFD与EI呈中度正相关(r_2=0.649,P<0.05);FFD与ESD呈高度负相关(r_3=-0.935,P<0.05);FFD与IQF_(inv)呈中度度负相关(r_4=-0.699,P<0.05)。管电压90kV时,FFD与管电流呈高度正相关(r_5=0.985,P<0.05);FFD与EI无相关性(r_6=-0.206,P>0.05);FFD与ESD呈高度负相关(r_7=-0.968,P<0.05);FFD与IQF_(inv)呈中度负相关(r_8=-0.628,P<0.05)。r_1与r_5、r_3与r_7、r_4与r_8差异均无统计学意义(P均>0.05)。结论 AEC模式下DR摄影,随着FFD自100~250cm范围内增加,可降低辐射剂量,但影像细节低对比度会略有降低,在实际应用中应根据诊断要求进行FFD参数的优化。(本文来源于《中国医学影像技术》期刊2016年08期)

陈晓飞,周晟,汪新柱,王闻奇[8](2016)在《数字X线摄影焦点至探测器距离与体模表面入射剂量的实验研究》一文中研究指出目的探讨数字X线摄影系统焦点至探测器距离(FFD)的设定对体模体表入射剂量(ESD)的影响。方法利用BMD Phantom Spine Femur模拟人体进行数字X线摄影。根据预设管电压分为60、80、120 k V 3组,每组仅以FFD为变量进行分次曝光。采用自动曝光(AEC)模式,去除滤线器,固定照射野15 cm×15 cm,每次曝光中探测器获得相同曝光量。GE DEFINIUM 6000功能数字化摄影系统电离室自动测量ESD,MARK标记评价影像畸变率。采用SPSS 19.0软件作Pearson相关分析,建立体表入射剂量与FFD的关系曲线。结果在探测器感光相同时,ESD与FFD呈负相关(r=-0.922,P<0.01),FFD从100 cm增至200 cm,在60、80、120 k V时,ESD值分别降低了35.4%、35.3%、44.0%。60、80、120 k V时影像畸变率无变化,FFD 200 cm在不同管电压时影像畸变率均明显低于FFD 100 cm(P均<0.05)。结论增加FFD可以降低受检者的辐射剂量,改善几何成像性能。(本文来源于《中国临床研究》期刊2016年03期)

刘国华,谷学汇,李海龙,郭文滨,张歆东[9](2013)在《背入射Au/TiO_2/Au肖特基结紫外探测器》一文中研究指出TiO2作为一种宽禁带(3.0~3.2 eV)半导体材料,由于具有优异的物理化学特性和独特的光电特性,在许多领域都展现出广泛的应用前景[1~3].材料的尺寸、结构和形貌能赋予材料一些特殊的性质,近年来人们致力于研究不同形貌的TiO2纳米材料,如TiO2纳米线和纳米管等[4],并将其应用在光催化[5]、太阳能电池[6]和锂离子电池[7]等领域,但关于其在紫外探测器上应用的报道很少[8~10].本文采用水热法在F∶SnO2(FTO)衬底上制备出纵向有序生长的金红石型TiO2纳米线阵列,通过光刻工艺和磁控溅射技术制备了背入射Au/TiO2/Au肖特基结紫外探测器,并测试了其光、暗电流,光响应度及量(本文来源于《高等学校化学学报》期刊2013年09期)

李海龙[10](2013)在《背入射Au/Zr_xTi_(1-x)O_2/Au肖特基结紫外探测器的研究》一文中研究指出近年来,随着一维纳米材料合成技术的突破,掀起了纳米线材料器件研究的热潮,如TiO2纳米线已经在光催化和染料敏化太阳能电池等领域得到了广泛的应用,然而由于纳米线的生长过程不易控制且尺寸较小,致使设计和制作出高性能的纳米线基紫外探测器件仍存在一定的困难和挑战。针对此问题,本论文提出一种新型以纳米线材料为基底材料的背入射肖特基结构紫外探测器。本论文采用低温水热法在FTO(F:SnO_2)透明导电衬底上直接合成不同钛锆配比的Zr_xTi_(1-x)O_2纳米线阵列,利用X射线衍射分析(XRD)、紫外吸收谱(UV-vis)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段对Zr_xTi_(1-x)O_2纳米线阵列的表面形貌和晶体结构等特性进行了一系列表征分析,探讨了不同生长条件对Zr_xTi_(1-x)O_2纳米线阵列性能的影响。以Zr_xTi_(1-x)O_2纳米线阵列为基底材料,通过传统光刻工艺和磁控溅射技术制作出背入射Au/Zr_xTi_(1-x)O_2/Au肖特基结紫外探测器,并对器件的暗电流、光响应度、量子效率以及响应时间等特征参数进行了深入的测试分析。FTO衬底上生长的Zr_xTi_(1-x)O_2纳米线阵列呈金红石相晶体结构,具有明显的纵向择优生长取向,与FTO衬底之间具有良好的附着性。SEM照片可以看出Zr_xTi_(1-x)O_2纳米线排列致密且高度有序,平均粒径约为35nm,长度约1.2μm,阵列表面均匀平整,完全满足器件制作的基本要求。背入射Au/Zr_(0.2)Ti_(0.8)O_2/Au肖特基结紫外探测器在2V偏压下,器件的暗电流仅为3.5nA,在360nm紫外光照射下,其光电流可达到704nA,器件的光响应度为0.162A/W,相应的量子效率为56.2%。器件的响应时间约为1.2s,恢复时间约为2.1s。可见这种背入射金半金肖特基结紫外探测器具有快速的光响应特性以及较高的信噪比、光响应度和量子效率。为高性能纳米线材料紫外探测器的研制奠定了良好的基础。(本文来源于《吉林大学》期刊2013-05-01)

背入射探测器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

当前随着中子源技术的发展,中子应用及中子科学研究领域对于中子探测器的性能要求变得越来越高。由于应用于中子探测的~3He气体的价格逐年攀升,新型中子探测技术渐成为粒子探测领域研究的热点。基于聚乙烯转化层和涂硼漂移极的中子气体电子倍增(Gas Electron Multiplier,GEM)探测器具有位置分辨好、探测效率高、可塑性好、时间响应好等优点,故而被认为是未来代替~3He中子探测器的研发对象之一。高精度的位置灵敏探测系统需要多通道电子学支撑,灵敏面积越大,探测系统的数据通量数则越多,例如:欧洲核子中心设计的10 cm×10 cm的标准条读出方式共需512路。读出通道地增多致使电子学和数据获取板死时间地增加和探测系统最大计数率地变小。本论文提出利用时间信息和FPGA技术,在线的对中子灵敏GEM探测器的位置分辨进行优化。在此设想的基础上,研制了一套基于FPGA技术的数据获取系统,以解决传统探测手段GEM探测器中子位置分辨大于1 mm,大灵敏面积探测系统原始数据通量大的困境。与传统的重心法相比,基于时间信息的径迹修正可以将热中子的位置分辨由2.27 mm的位置分辨提升至0.37 mm;基于FPGA技术的在线压缩算法对x射线成像数据的压缩率最高达85.32。本论文完成了一套基于GEM探测器和具有波形采样功能的集成前放APV-25芯片的探测系统。首先,利用x射线成像数据开发并验证了在线数据压缩技术的可行性。然后,利用模拟数据、α粒子源实验和热中子源实验测试了探测系统并验证了时间外推法的正确性。最后,根据实验结果提出了在FPGA层面上实现在线中子顶点修正的设想。具体研究内容包括以下四个方面:第一,利用Geant4和Garfield++软件详细地模拟了快中子在微模式气体探测器中的能量沉积行为,并根据电子学参数使用25 ns采样周期将模拟数据进行数字化,系统地研究了电离电子的运动行为和读出板信号的感应过程。本论文所描述的时间外推法是根据上述模拟结果所提出,该模拟结果表明:采样周期的重心会随着时间的演化,不断地向入射点方向移动。但是直到信号消失,采样周期的重心依旧距离入射点一段距离。修正顶点时,应顺着重心移动方向外推一段距离以确定入射点。此外,分析模拟数据还发现反冲质子径迹的重心与每个周期的重心的移动量成正相关,该系数只与实验条件相关。第二,基于现有的APV-25集成前放芯片,本论文完成了数据获取系统的软件设计、硬件设计、加工和测试工作。数据获取系统通过I~2C协议对APV-25芯片参数进行配置,使用以太网协议传输数字化后的APV-25芯片采样数据。一个数据获取母板可以控制16个APV-25芯片,总共2048路。除了完成基本参数的配置外,该系统还实现了读取30连续采样数据的功能。测试结果表明,以太网的数据传输率达到120 MB/s,系统的线性范围接近100 ke。利用套接字(Socket)和C++语言编写了基于以太网协议的数据获取软件,该软件可轻松移植到任何一个完备的Linux系统上。第叁,本论文完成了二维灵敏GEM探测器的读出板设计、加工组装和基本性能测量,对于~(55)Fe x射线源,探测器的位置分辨为127 um,能量分辨为18.7%。同时还实现了基于FPGA技术的Cluster甄别技术,并使用x射线成像的实验数据和FPGA开发板验证了甄别算法,实现了在线径迹修正第一层算法。最后,利用叁个~(241)Amα源和三个狭缝测量了α粒子的位置分辨,采用传统重心法得到的位置分辨为9.10 mm,采用时间外推法修正后得到的位置分辨为0.45 mm,实验结果验证了时间外推法的正确性。结果还显示,对于同一实验条件下的所有的α径迹可以使用同一个参数进行修正,该参数极大的简化了在线径迹顶点修正算法,为实现在线顶点修正和数据压缩奠定了基础。利用~(252)Cf和涂硼漂移极测量了热中子的位置分辨,时间外推法得到的位置分辨为0.37 mm,远远好于传统重心法得到的2.27 mm。同时还发现该探测系统具有一定的n/γ甄别能力。该探测系统和方法不只适用于GEM探测器,还适用于具有漂移区和时间分辨的气体探测器,例如MicroMegas探测器、屏栅电离室。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

背入射探测器论文参考文献

[1].张庆.基于GEANT4探讨入射窗材料对HPGe探测器探测效率的影响[J].广东化工.2019

[2].吴会寅.基于GEM探测器的中子入射顶点在线修正探测系统的研制[D].兰州大学.2019

[3].汪中生,孟占峰,高珊,周文艳.探测器月地转移入射变轨策略优化设计[J].航天器工程.2019

[4].石永强,席同鑫,辛优美,陈建武,邓楼楼.掠入射聚焦型脉冲星探测器的能量响应标定[J].空间控制技术与应用.2018

[5].左富昌,梅志武,吕政欣.X射线掠入射聚焦型脉冲星探测器热控设计[J].光学仪器.2018

[6].石永强,邓楼楼,吕政欣,梅志武.掠入射聚焦型脉冲星探测器在轨有效面积标定及灵敏度分析[J].天文学报.2018

[7].陈晓飞,周晟,曹红霞,李清花,汪新柱.数字X线摄影焦点至探测器距离与体表入射剂量及影像质量的相关性[J].中国医学影像技术.2016

[8].陈晓飞,周晟,汪新柱,王闻奇.数字X线摄影焦点至探测器距离与体模表面入射剂量的实验研究[J].中国临床研究.2016

[9].刘国华,谷学汇,李海龙,郭文滨,张歆东.背入射Au/TiO_2/Au肖特基结紫外探测器[J].高等学校化学学报.2013

[10].李海龙.背入射Au/Zr_xTi_(1-x)O_2/Au肖特基结紫外探测器的研究[D].吉林大学.2013

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