CZT探头的电极优化设计及低能角响应特性

发布时间：2024-10-04 20:01

　　 选用尺寸为10mm×10mm×5mm的碲锌镉(CZT)晶体制作辐射测量探头,对其5个侧面进行开铍窗处理,并对探头的非对称电极结构进行优化设计,避免CZT晶体由于侧面与正面尺寸不同而导致的响应不一致问题。选用能量为10keV的低能γ射线对该探头的角响应特性进行测试,结果表明,该探头的角度响应偏差符合国家计量检定规程的要求,实现了良好的角度响应。

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【部分图文】：

图1CZT探测器的制备流程

CZT探头研制的核心工段是单平面结构的CZT探测器的制备。制备中要求材料表面无机械损伤且光滑，表面漏电流小；同时，要求所制备电极的附着力强，具有良好的欧姆接触特性。此外，还要求外电路连接简洁，器件密封效果好。本文的CZT探测器在陕西迪泰克新材料有限公司的工艺线上制备完成[9]，制....

图2CZT探头的结构示意图

CZT探头的制备过程主要包括外电路连接及封装。在制备过程中，对探头的5个侧面分别进行开铍窗处理，开窗厚度设置为300μm。研究表明，该开窗厚度既能保证入射窗的机械强度，又能保证射线能量低至10keV时仍有较高的透过率。CZT探头结构示意图如图2所示。其中，绿色部分为铍窗，内部为C....

图3非对称形电极结构

产生角度响应差异的主要原因是随着入射角度的变化，入射光子的沉积位置发生变化。因此，通过将权重势聚集在阳极，可使无论阴极入射还是侧面入射，载流子收集的集中区域均为阳极。但权重势过于集中会导致电场变弱，影响载流子的输运，造成光电峰效率过低，因此，必须通过优化电极结构找出最佳的权重势。....

图4非对称电极的电势分布

非对称电极的电势分布如图4所示。由图4可见，非对称电极结构的电势主要集中于阳极处，即沿阴极向阳极方向大部分深度范围内的电势变化不大，当接近阳极时，电势急剧变大。图5电极优化后的权重势分布

本文编号：4007089