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新型中子半导体探测器能装入口袋

(来源:网站编辑 2020-01-18 08:52)
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美国研究职员15日在《天然》杂志上发表研究报告称,他们应用一种富含锂的新型半导体资料,开发出可装入口袋的小型中子半导体探测器。这种探测器高效且波动,既可能作为便携式装备用于现场反省,也可能用在超大型探测装备上,有望成为新一代中子探测器。

高效的中子探测器在国家保险、医学、地理学等良多范围都至关首要。目前广泛应用的中子探测器主要有两品种型——气体探测器跟闪烁体探测器。相比于这两种探测器,中子半导体探测器体积更小,在某些方面更具上风,因而成为一些科学家研究的重点目标。但是,可用于中子探测器的半导体资料并没有好找,锂因存在精彩的中子接受能力,被觉得是一种空想的候选资料。但锂遇水会碎裂,要使其胜使用于中子探测器,还需要解决如何将锂集成到半导体中并使其波动的难题。

此次,美国西北大学跟阿贡国家实验室的研究职员觉察了一种新的半导体资料LiInP2Se6——一种由锂、铟、磷、硒组合而成的化合物。该化合物存在良好的热中子俘获截面、适宜的带隙跟有效传输电荷的能带结构,能够直接检测热中子。其晶体结构很特别,锂位于金属层内部,水无奈抵达,因此可能制造出维持锂波动的工作安装。

研究职员使用LiInP2Se6制成的中子探测器,存在很高的灵敏度,可能神速从非常弱的喷射源中检测出热中子。其能将中子信号跟伽马射线等其余类型的核信号辨别开来,还有助于预防误报。此外,因富含锂元素,只需少量LiInP2Se6就可能接受大量中子,所以使用其制成的检测装备可能足够小。此次研究团队制成的装备原型就很小巧,可能很等闲地放入口袋中。

研究职员指出,在各个范围,小型中子探测器都有很大利用空间。他们的研究成果将会激起科学家关于中子半导体探测器的研究兴趣,从而使半导体探测器取代3He正比计数器成为可以。(记者刘海英)

(责编:赵春晓、吕骞)

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