【摘 要】
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为在核事故中使用机器人定位和抓取丢失的伽马放射源,本文初步设计了一款基于双GM(Geiger-Müller)计数管(ZP1321,ZP1301)的宽量程伽马剂量计.设计了用于探测器信号处理的前端模拟电路和基于微控制器的数据处理和传输程序等,并使用137Cs伽马放射源对设计的系统进行了初步测试.测量并分析了影响剂量计输出信号的主要因素.初步实验结果表明,所设计的无屏蔽壳的伽马剂量计可成功地在线检测伽马放射源.“,”For locating and grasping the lost gamma ray so
【机 构】
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西安交通大学核科学与技术学院,陕西西安710049;西安中核核仪器有限公司,陕西西安710018;清华大学,北京100084;西北核技术研究所,陕西西安710024
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为在核事故中使用机器人定位和抓取丢失的伽马放射源,本文初步设计了一款基于双GM(Geiger-Müller)计数管(ZP1321,ZP1301)的宽量程伽马剂量计.设计了用于探测器信号处理的前端模拟电路和基于微控制器的数据处理和传输程序等,并使用137Cs伽马放射源对设计的系统进行了初步测试.测量并分析了影响剂量计输出信号的主要因素.初步实验结果表明,所设计的无屏蔽壳的伽马剂量计可成功地在线检测伽马放射源.“,”For locating and grasping the lost gamma ray source with a robot in a nuclear accident,a gamma ray dosimeter based on double GM (Geiger-Müller) counters(ZP1321,ZP1301) was primarily designed with wide-dynamic range.The front-end analogue circuits for detector signal processing and the microcontroller-based detector data processing and transmission programs were designed and tested primarily with 137 Cs gamma ray source.The main influence factors on the designed dosimeter output signal were measured and analyzed.The primary experimental results show that the designed gamma ray dosimeter without shielding case can detect gamma ray radiation sources on-line successfully.
其他文献
绝缘体上硅(SOI)技术因其独特的优势而广泛应用于辐射和高温环境中,研究不同顶层硅膜厚度(tSi)的器件特性,对进一步提升高温抗辐照SOI CMOS器件的性能至关重要.本工作首先通过工艺级仿真构建了N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(NMOSFET)的模型,并对其进行了分析,基于仿真结果,采用0.15 μm抗辐照SOI CMOS工艺制备出具有不同硅膜厚度的实际器件,该工艺针对高温应用引入了设计与材料的优化.结果 表明,薄硅膜和厚硅膜NMOSFET在150 krad(Si)总剂量辐射下表现出相近的抗辐照加固
通过与常规器件的对比,本文详细研究了在硅离子注入改性晶圆上制备的PDSOI NMOS的热载流子诱导退化现象.理论分析和TCAD模拟结果表明,硅离子注入在埋氧层中引入的电子陷阱能够捕获注入的电子,并通过改变电场来影响氧化层的热载流子退化.在不同的应力条件下,其效果也有所不同.对改性器件施加热载流子应力时,改性器件的前栅和背栅之间存在着更明显的相互作用.同时,探讨了总剂量辐照对改性器件热载流子退化的影响.在改性器件中存在辐照增强的热载流子退化,高温退火只能部分消除这一影响.“,”The hot carrier
由于施加高栅极工作电压,使得器件容易发生重离子辐射损伤效应,其中,重大的重离子辐射损伤效应是单粒子栅穿效应(SEGR)和单粒子烧毁效应(SEB).本文介绍了抗辐射加固高压SOI NMOS器件的单粒子烧毁效应.基于抗辐射加固版图和p型离子注入工艺,对高压器件进行抗辐射加固,提高器件的抗单粒子烧毁能力,并根据电路中器件的电特性规范,设计和选择关键器件参数.通过仿真和实验结果研究了单粒子烧毁效应.实验结果表明,抗辐射加固器件在单粒子辐照情况下,实现了24 V的高漏极工作电压,线性能量传输(LET)阈值为83.5
通过室温和高温条件下的辐照试验,研究了100 nm和400 nm栅氧厚度PMOS剂量计(RADFETs)在高温下的辐照响应.实验剂量率为3 rad(Si)/s和0.098 rad(Si)/s,辐照总剂量达80 krad(Si).采用中带电压法进行氧化物陷阱电荷和界面态陷阱电荷的分离,对高温下辐照响应的微观机理进行了分析.氧化物陷阱电荷的退火作用是导致非线性响应的主要原因.不同氧化层厚度的氧化物陷阱电荷密度差异很大,高温下100 nm和400 nm RADFETs的界面态陷阱电荷密度差异较小.最后讨论了高温
空间静电放电效应(SESD)和单粒子效应(SEE)是卫星设备异常的两个重要原因,但难以精确判断航天应用中产生的故障是由何种效应所导致.以130 nm SOI工艺D触发器(D flip-flop)链为试验对象,利用静电放电发生器和脉冲激光试验装置,通过改变辐射源能量、测试模式、拓扑结构以及抗辐射加固结构等试验变量,试验研究SESD和SEE引起软错误的异同规律特征,其试验结果可为故障甄别及防护设计提供支撑.“,”Space electrostatic discharge effect (SESD) and s
本文分析了脉宽调制器(PWM)中单粒子瞬态效应的产生过程、传播机制以及对开关电源的影响,结合卫星有效载荷专用电源的技术特点,提出了一种有效的防护策略.脉冲激光及重离子试验方法均验证了机理分析的正确性和改进措施的有效性.为扫除这类器件在太空应用的重要隐患提供了新的思路.“,”The generation process,propagation mechanism and the impact on the switc-hing power supply of the single event transie
本文选用特殊测试结构的栅控横向PNP(gated lateral PNP,GLPNP)双极晶体管为研究对象,在不同辐照温度下,得到了温度和剂量对GLPNP双极晶体管辐射损伤的响应机制.试验结果表明,温度和剂量是影响界面陷阱电荷生成和退火动态平衡的关键因素.在低剂量阶段,高温辐照会导致GLPNP双极晶体管辐射损伤加快,在高剂量阶段,适当降低温度会促进界面陷阱电荷的生长.“,”In this paper,the special test structure gated lateral PNP (GLPNP)
为评估鳍式场效应晶体管(FinFET)的本征抗辐射能力,本文通过三维工艺计算机辅助设计(TCAD)仿真研究了14 nm FinFET工艺的单粒子瞬态(SET)特性.研究结果表明,在不同的线性能量传输(LET)值及不同的入射位置下,FinFET器件具有不同的单粒子敏感性.SET脉冲宽度随LET值的增大而展宽.此外,SET特性与粒子轰击位置的关系呈现出复杂性.对于低LET值(LET≤1 MeV·cm2/mg),SET特性与重离子的入射位置具有很强的依赖性;对于高LET值(LET＞10 MeV· cm2/mg)
基于Si CMOS技术的前端读出ASIC主要是根据3D Si PIN阵列热中子探测器的输出信号特性设计的.所设计的读出ASIC的主要电路模块包括电荷灵敏放大器(CSA)、模拟开关设计、具有三级电荷灵敏自动转换的自动增益控制模块(AGC)、相关双采样(CDS)和基准电流源电路.仿真结果表明,前端电路的输入动态范围为10 fC～8.0 pC.根据热中子探测器输出信号特性设计的ASIC的3个增益系数分别为1.9 V/pC、0.39 V/pC和94 mY/pC.所设计的ASIC的积分非线性小于1％.单通道静态功耗
当全耗尽的DSOI NMOS器件受到高总剂量辐射或高背栅电压的影响时,器件阈值电压与背栅电压的关系不再满足单一的线性关系.器件阈值电压与背栅电压之间的耦合机制会在背栅界面从耗尽型过度到强反型后改变,已有的模型不足以描述改变后的耦合机制.为解决这一问题,本文提出了一种考虑背栅电流影响的阈值电压模型.使用此模型,针对DSOI NMOS器件在受到高总剂量辐射或高背栅电压条件下器件阈值电压与背栅电压的耦合关系,可获得良好的拟合结果.“,”The relationship between the threshold