基于SOI硅像素探測器的alpha射線探測裝置研究.pdf

1、SOI（silicon on insulator）技術(shù)在高速低功耗、微機(jī)械傳感器、光電器件等方面具有重要應(yīng)用，是微電子和光電子領(lǐng)域發(fā)展的前沿。作為粒子輻射探測器，SOI屬于全耗盡型單片集成技術(shù)，是近年來國際上硅像素探測器的主流研究方向。將SOI硅像素探測器與alpha射線成像探測相結(jié)合的研究工作是非常有價(jià)值的，SOI像素探測器秉承了SOI工藝的高集成度、高速傳輸、低功耗和抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)勢。使得硅像素探測器有空間分辨率高、能量分辨好以及

2、讀出速度快等優(yōu)點(diǎn)。因此將其用于alpha輻射體的測量必將有廣闊的前景。本論文的主要內(nèi)容就是研究SOI硅像素探測器對alpha放射性成像的測量。
　　鑒于alpha探測對探測器的薄窗要求，將SOI硅像素探測器進(jìn)行了背入射改造，采用COB（Chip On Board）組裝技術(shù)將SOI探測芯片直接固定到采集板上。為區(qū)分探測噪聲與信號，通過電子學(xué)實(shí)驗(yàn)確定了像素點(diǎn)pedestal道值分布和noise道值的分布，去除了干擾探測的壞像素，也確定

3、了有效信號的探測閥值。最終，通過反復(fù)地實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，采用241Am源實(shí)現(xiàn)了alpha放射性的探測。能夠成功實(shí)現(xiàn)SOI硅像素探測器對 alpha放射性的探測便是此次試驗(yàn)最大的研究成果。本探測器還可以區(qū)分241Am放出的alpha射線與γ射線。與此同時(shí)，該探測技術(shù)還具備同時(shí)得到帶探測粒子能量分辨率，位置分辨率和放射性強(qiáng)度信息的能力。但是測量精度還有很大的提升空間。
　　SOI像素探測器對 alpha射線探測在國內(nèi)是首次開展，并且取得了初步