基于碘化铅材料的阵列X射线探测器设计与研究

发布时间：2024-07-06 00:30

　　碘化铅(PbI2)晶体是一种新型的室温核辐射探测材料,具有熔点低,原子序数大,电阻率高,密度大,物理化学稳定性高等优点,能够探测能量在1KeV～1MeV范围内的γ、X射线,在室温核辐射探测器领域具有巨大的应用价值。用PbI2晶体制备的阵列探测器具有较低的暗电流,能够在室温下实现高能射线能量分辨,无需额外冷却,结构简单,相比于同类型探测器拥有诸多优势。因此,PbI2阵列X射线探测器近年来成为辐射探测材料与器件领域的研究热点之一,在环境监测、天文研究、生物医学与核物理实验及相关仪器等领域具有重要的应用前景。在PbI2阵列探测器制备过程中,晶体的质量、晶体的表面处理和探测器电极设计都对探测器的性能起着关键的作用。本文针对PbI2晶体生长工艺、晶体表面处理工艺、探测器的电极接触、电极设计及光电性能表征等关键问题进行了深入研究并取得一定成果,总结如下:1、采用水平区熔法生长PbI2晶体。探寻晶体生长的最佳工艺参数,获得了质量较高的块状PbI2单晶体。其中设计的水平区熔装置有效的解决了传统区熔生长过程中PbI2蒸汽分凝问题。2、对比研究了不同表面处理工艺对PbI2晶体的表面形貌、光学性能、探测器的...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－］?ｐｂｂ探测器的工作原理及其信号采集电路原理图??

器的Ｐｂｈ材料时，探测器中生成非平衡载流子一电子空穴对。在外加偏置电场作??用下二者分离并分别到达两收集极，从而形成电信号，该信号和在射线电离过程中??的能量损失成正比。图１－１为Ｐｂｈ探测器的工作原理及实验中采用仪表对信号进??行采集的电路原理图。??ＳＭｌｒ?Ｂ２９１２Ａ??....

图１－２?Ｐｂｌ２探测器及其电子学系统框图??

器的Ｐｂｈ材料时，探测器中生成非平衡载流子一电子空穴对。在外加偏置电场作??用下二者分离并分别到达两收集极，从而形成电信号，该信号和在射线电离过程中??的能量损失成正比。图１－１为Ｐｂｈ探测器的工作原理及实验中采用仪表对信号进??行采集的电路原理图。??ＳＭｌｒ?Ｂ２９１２Ａ??....

图１－３?？１３１２探测器的示意图（ａ）金属／Ｐｂｌ２／金属结构（ｂ）像素阵列结构??

器的Ｐｂｈ材料时，探测器中生成非平衡载流子一电子空穴对。在外加偏置电场作??用下二者分离并分别到达两收集极，从而形成电信号，该信号和在射线电离过程中??的能量损失成正比。图１－１为Ｐｂｈ探测器的工作原理及实验中采用仪表对信号进??行采集的电路原理图。??ＳＭｌｒ?Ｂ２９１２Ａ??....

图２－１垂直布里奇曼法原理图??

从坩埚底部位置起，Ｐｂｌ２熔体逐渐往上结晶，最后生长出整块单晶。也可控??制结晶炉上升，坩埚位置不变，或者二者位置都不变，通过温控装置逐渐降低结晶??炉的温度。如图２－１所示。ＶＢＭ法的优点是：能够防止熔体挥发和晶体的成份分??离，便于控制材料的成分，能生长出大尺寸块状单晶。但无....

本文编号：4001785