美国研究职员15日在《天然》杂志上颁发研究陈述称,他们使用一种富含锂的新型半导体质料,开收回可装进口袋的小型中子半导体探测器。这类探测器高效且不乱,既可以作为便携式装备用于现场查抄,也能够用在超年夜型探测装备上,无望成为新一代中子探测器。
高效的中子探测器在国度平安、医学、天文学等许多畛域都相当首要。今朝普遍使用的中子探测器次要有两品种型——气体探测器以及闪灼体探测器。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,于是成为一些迷信家研究的重点方针。然而,可用于中子探测器的半导体质料其实不好找,锂因具备超卓的中子吸取才能,被认为是一种抱负的候选质料。但锂遇水会碎裂,要使其胜利用于中子探测器,还必要解决若何将锂集成到半导体中并使其不乱的难题。
这次,美国东南年夜学以及阿贡国度试验室的研究职员发明了一种新的半导体质料LiInP2Se6——一种由锂、铟、磷、硒组合而成的化合物。该化合物具备优良的热衷子俘获截面、符合的带隙以及有用传输电荷的能带布局,可以或许间接检测热衷子。其晶体布局很出格,锂位于金属层外部,水没法达到,是以可以制造出连结锂不乱的事情装配。
研究职员操纵LiInP2Se6制成的中子探测器,具备很高的活络度,可以疾速从很是弱的喷射源中检测出热衷子。其能将中子旌旗灯号以及伽马射线等其余类型的核旌旗灯号区别开来,另有助于避免误报。别的,因富含锂元素,只要少许LiInP2Se6就能够吸取年夜量中子,以是操纵其制成的检测装备可以足够小。这次研究团队制成的装备原型就很玲珑,可以很容易地放进口袋中。
研究职员指出,在各个畛域,小型中子探测器都有很年夜运用空间。他们的研究功效将会激起迷信家对中子半导体探测器的研究乐趣,从而使半导体探测器代替3He反比计数器成为可能。(记者刘海英)