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金刚石辐射探测器因其优异的电学输运特性和卓越的抗辐射能力，在空间环境探索及高能物理等领域已展现出显著优势[1-5]。由于重离子轰击引发的突发性失效对探测器具有致命性风险，若其对重离子辐照的线性能量传输（LET）阈值超过$75 MeV·cm^{2}/mg$则将表现出较好的单粒子效应免疫特性，因此研究金刚石辐射探测器能谱分辨特性在此条件下的重离子辐照效应将有重要的理论和工程应用价值。
本研究对LET值为$83.8 MeV·cm^{2}/mg$的重离子辐照对金刚石辐射探测器的能谱分辨特性的影响开展了实验研究。首先采用微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）设备制备了$500 μm$厚的单晶金刚石，并采用电极终端调制方法在上下表面沉积$150 nm$金作为欧姆接触电极，随后覆盖了$200 nm$氮化硅（$Si_{3}N_{4}$）作为钝化层并进行了器件封装，使用1.17 GeV的$^{181}Ta^{31+}$重离子以$1×10^{7}ions/cm²$注量进行重离子辐照实验，通过比对器件辐照前后对$^{241}Am$ $α$粒子的能谱分辨特性以及重离子辐照后的快中子能谱特性，获得了器件的性能变化特性。结果表明，辐照前，器件对$α$粒子的电荷收集效率（CCE）与能量分辨率分别为97.38%和1.53%（电子）、97.17%和1.54%（空穴），而辐照后器件的CCE和能量分辨率则轻微恶化为97.20%和1.77%（电子）、96.70%和1.92%（空穴），其成因是由于辐生载流子的迁移率寿命积由辐照前的$1.24×10^{-4} cm^{2}·V^{-1}$（电子）和$1.27×10^{-4} cm^{2}·V^{-1}$（空穴）衰减到了辐照后的$3.7×10^{-5} cm^{2}·V^{-1}$（电子）和$4.7×10^{-5} cm^{2}V^{-1}$（空穴）。随后的14.1 MeV快中子能谱实验中，器件对8.4 MeV $^{12}C(n, α)⁹Be$峰的能量分辨率可达2.56%，展现出了良好的能谱分辨特性。该研究结果表明，重离子辐照虽会导致金刚石载流子迁移率寿命积发生轻微下降，但其仍可保持良好的能谱分辨特性，不会发生致命性失效，可在空间辐射监测、高能物理实验等强辐照场景中展现出重要应用价值。
