X射线纳秒时间分辨探测器系统研究

发布时间：2024-03-10 05:58

　　探测器,形象地说就和人眼一样,用来观察、探索,在生物、物理、科学领域内占有重要的位置。核共振散射方法是未来“十三五”国家重大科技基础设施建设规划项目——高能同步辐射光源(High Energy Photon Source,HEPS)光束线站的重要实验方法之一。核共振散射在地球物理、生物化学、材料科学等诸多研究领域中能够解决很多重要科学问题。高压科学、超导材料、磁性、生物化学、催化等领域具有很多杰出团队的研究,尤其是对核共振散射方法(包括向前散射和非弹性散射)的需求很迫切。本文主要根据核共振散射的实验需求来进行X射线纳秒时间分辨探测器系统的研究。从X射线与物质作用的基本原理出发,了解与硅基光电探测器作用产生电子-空穴对,最终通过漂移在电场的作用下输出一个微弱的脉冲信号的过程。由于微弱的脉冲信号太小不足以被后续的电子学系统所获取分析,所以必须对信号进行放大,并保证信号无失真。为了得到时间分布情况,需要单光子测量模式,而要对单光子进行有效测量,同时保证信噪比的要求,就需要前放系统对单个X射线光子进行足够的放大,放大倍数一般需要达到1000倍。区分核散射与电子散射信号的关键在于读出电子学系统的...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1光电效应示意图

该特性可以将密度不同的物质区分开来；波长测定等地方得到应用；4.荧光作用。X的荧光。利用这种特性可以使底片感光以及射线被物质吸收，转化为热能，使得物质温物质的主要相互作用电的，通过物质时没有直接的电离和激发着明显的区别。X射线的探测主要依赖于行一次相互作用，将全部或部分能量传递....

图2.2康普顿散射示意图

图2.2康普顿散射示意图康普顿散射[16-19]不同。光电效应中，入射光子把康普顿散射中，入射光子损失一部分能量，并改最紧的最内层电子上的概率大，而康普顿散射发概率大。最外层的电子的结合能大约为几个eV被忽略，同时外层电子的运动速度也远远小于光的，于是可以认为康普顿散射是入....

图2.3电子对效应示意图

2）时，总散射截面为2038Zrcσ=π···············13cm，为经典电子半径。从式中可以看出总散射原子序数Z成正比。能量很高（远远大于2mce）时，总散射截面为=+221ln2200mcEEmcZreXXcσπ······总散射截面与....

图2.4不同光子能量在不同物质原子序数下三种相互作用占优势的区域

电子对效应截面可以通过理论计算得到，当入射光子能量大于22mce时效应截面为：pXZE2σ∝··························（2当入射光子能量远远大于2mce时，电子对效应截面为：pXZlnE2σ∝························（....

本文编号：3924352