無冷却X線半導体検出器の開発

非制冷X射线半导体探测器的开发

• 批准号: 09740175
• 负责人: 吉田 賢二
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kanagawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09740175/
• 关键词: X線検出器; 固体検出器; 放射線検出器; ダイヤモンド; ダイヤモンド検出器

これまでの人工ダイヤモンド検出器の開発の結果、^<241>Amからのα線照射(5.5MeV)に対して16.6keVのエネルギー分解能でα線を検出することに成功するなど、高純度人工ダイヤモンドにアルミ・金電極を蒸着すればショットキー・バリア型放射線検出器になることがわかってきた。しかしながら、金電極側からのα線入射に対して十分な電荷収集が行なわれず、金電極側が抵抗接触になっていない、という問題も残っている。X線検出器としてきちんと動作させるためにも、抵抗接触を完全にすることが必要になってくる。抵抗接触への改良のために、ダイヤモンド検出器の製作条件として、ダイヤモンド素材の種類、ダイヤモンド表面の処理方法、抵抗接触電極の種類、を様々に変えて検出器を製作し、測定・評価を行なった。その結果、順方向の立上りが0.5〜2eVという低電圧で立ち上がるようなダイオード特性を示す検出器が製作できるようになった。また、製作した検出器に^<241>Amを用いてX線照射実験を行なったところ、シミュレーションと良く一致するエネルギースペクトルを得ることが出来ており、数keVのエネルギー分解能でX線を検出することに成功している。しかしながら、抵抗接触電極側から^<241>Amからのα線(5.5MeV)を照射すると、パルス波高値が100%に達せず、時間とともに減少する現象が観測されており、抵抗接触が完全でない可能性が大きいと考えている。一方、重粒子による突き抜けの波高値は理論値とほとんど一致し、その波高値が時間とともに減少することもない。したがって、厚さ方向にほとんど完全に電荷を収集しており、α線による波高値の減衰は抵抗接触面の数ミクロンの場所で起こっている現象であると考えている。

The results of the development of this artificial detector, the alpha ray irradiation (5.5MeV) of Am, the alpha ray decomposition energy of 16.6keV, and the successful detection of alpha ray, the high purity artificial detector, the gold electrode, and the evaporation of the gold electrode.<241>The alpha ray incident on the gold electrode side causes a very large charge accumulation problem, and the gold electrode side causes a resistance contact problem. The X-ray detector moves and resists contact completely. The invention relates to manufacturing conditions, types, surface treatment methods, types and types of resistance contact electrodes for improving the resistance contact electrode, and manufacturing, measuring and evaluating the resistance contact electrode. As a result, the vertical voltage in the forward direction is 0.5~2 eV, and the vertical voltage in the forward direction is 0.5~2 eV. The X-ray irradiation was successful in producing the X-ray irradiation.<241>The α-ray (5.5MeV) on the contact electrode side is irradiated with a wave height of 100% and a decrease in time is detected. The probability of complete contact resistance is high.<241>The wave height of a square and heavy particle is equal to the theoretical value, and the wave height is equal to the time. In the direction of thickness, the wave height of the wave is reduced, and the number of contact surfaces is reduced.

项目成果

柏木利介: "人工ダイヤモンドを用いた放射線検出器の開発" New Diamond. 14・3. 20-21 (1998)

柏木理介：“使用人造金刚石的辐射探测器的开发”New Diamond 14・3。

柏木利介: "高純度人工ダイヤモンドの新たなる展開" 神奈川大学工学研究所所報. 21. 139-142 (1998)

Risuke Kashiwagi：“高纯度人造钻石的新进展”神奈川大学工学研究所通报。21. 139-142（1998）。

柏木利介: "重粒子入射に対する新しい半導体検出器の応答" 1998 Annual Report Research Project with Heavy Ions at NIRS-HIMAC. 5. (1999)

Risuke Kashiwagi：“新型半导体探测器对重粒子入射的响应”1998 年 NIRS-HIMAC 重离子研究项目年度报告 5。（1999 年）

T.Kashiwagi, K.Yoshida, et al: "Artificial Diamond Ionization Detector with High Energy Resolution" Proceedings of Radiation Detectors and Their Uses. 11. 235-236 (1997)

T.Kashiwagi、K.Yoshida 等人：“具有高能量分辨率的人造金刚石电离探测器”辐射探测器及其用途的论文集。