诸如MAPbI3和CsPbBr3等ABX3型的钙钛矿单晶被广泛的认为是极具潜力的室温核辐射探测材料。迁移率作为代表输运性能的重要参数决定了探测器的工作性能。然而，实验测得的ABX3型钙钛矿材料的迁移率数值范围相差巨大，以MAPbI3单晶为例，其实验迁移率数值在2.5-800 cm2/(V·s)不等，而CsPbBr3单晶的实验迁移率数值更是在10-4500 cm2/(V·s)范围内变化，二者均没有公认的准确迁移率数值。
本研究使用了垂直布里奇曼法生长的高质量CsPbBr3单晶，并运用脉冲偏置飞行时间(ToF)测量技术准确地测定其迁移率，并获得了几近理想的ToF瞬态电流波形。实验结果表明，室温下，高质量低缺陷密度的CsPbBr3单晶空穴迁移率仅为25 cm2/(V·s)，同时变温飞行时间测量结果显示在155-350 K范围内，迁移率与温度呈μ ~...
CPRE (Charge Pulse Readout Electronics)...
CsPbBr3是最具应用前景的钙钛矿半导体辐射探测材料之一。本文通过液氮制冷的方式尝试探究了逆温度结晶法生长的CsPbBr3单晶的X射线探测性能极限；通过添加剂辅助抑制了粉末热压法制备的形状规则的CsPbBr3多晶块材内的离子迁移，并研究了器件的X射线成像性能。
采用液氮制冷技术，成功将CsPbBr3单晶X射线探测器的检测限提升至了0.054 nGyair s−1，这意味着该探测器能够捕捉到极其微弱的X射线信号。这一结果得益于液氮低温环境下CsPbBr3单晶中深能级缺陷的"冻结"，使材料电阻率提升了两个量级，显著降低了探测器的噪声水平。
针对CsPbBr3材料易发生离子迁移的难题，通过引入晶界修饰剂，成功将低温热压制备的CsPbBr3多晶材料的离子迁移激活能提高至0.56 eV，使探测器在100 V...
硅PIN探测器是一种基于硅半导体工艺的的辐射探测器，该探测器具有结构简单、成本低、常温工作等优势，广泛应用于低能X射线（~1–30 keV）的能谱分析、粒子探测和成像。我们创新地采用新型的宽禁带薄膜工艺，来构建整个硅pin探测器，具有成本低、抗辐照性能高、能量分辨率高的优势。为了降低漏电流，我们创新地采用了发射极局部重掺，而其他发射极轻掺的结构和技术，使得25mm2器件的漏电流在室温度降低到了5nA以下，最终获得了0.3%的能量分辨率，并且抗辐照性能极佳。
硅光电倍增管是一种硅基PN结的固态高增益光子快响应器件。采用面积6mm×6mm规格的单硅光电倍增管，耦合边长6mm立方体中子闪烁探测器晶体，研制了探测器外形尺寸为15mm×15mm×30mm的紧凑型中子探测器。在实验室采用Cs-137和Na-22伽马源测试了探测器的脉冲响应输出和积分电荷幅度线性关系；采用Cf-252源测试了探测器的中子伽马脉冲形状分辨因子，在100keVee能量附近的分辨因子品质参数FOM达到了1.20，在200keVee能量以上FOM因子达到了1.60，在120keVee阈值上的本征中子探测效率约为0.1%。此探测器可以应用于反应堆内以及一些狭小空间的快中子辐射场的测量和监测。
能量为30KeV的X射线在硅中的穿透深度可达863 μm，为了提升电荷收集效率，往往采用双面电极设计。然而耗尽800微米以上的硅体，其全耗尽电压和工作电压将达到几百伏，从而产生较大的能耗。为了突破上述局限，本文提出一种单结双面三维电极探测器，该器件基于8英寸CMOS工艺，在P型衬底晶圆正面采用深反应离子刻蚀以及原位掺杂等CMOS兼容工艺做N型沟槽，背面采用原位掺杂工艺做P型掺杂，最后利用金属磁控溅射沉积等工艺制备电极，实现双面三维电极连接。该双面三维电极，即在硅片正面和背面都加上电极，相当于整个硅片（725 μm）都在探测器探测范围内，能够更加有效提高载流子收集效率。该器件有望实现在航空航天、核医学、大科学装置和X射线谱仪等方面的广泛应用。
低增益雪崩二极管LGAD因高精度的时间分辨性能而被CERN ATLAS和CMS选为探测器件，用以解决高亮度情况下的事例堆积问题，进而提升探测器的物理性能。中科院高能所研发的LGAD器件因抗辐照性能优良而被ATLAS HGTD项目采用作为核心传感器件，预生产器件全部满足HGTD项目要求，进入大规模生产阶段。此外，AC耦合型的LGAD器件可同时提供时间和位置探测能力，作为4D探测器而被国内外各单位广泛研究。本报告将介绍LGAD\AC-LGAD\monolithic LGAD等高时间精度探测器国内外的研究现状和应用前景，并汇报中科院高能所在LGAD和AC-LGAD器件方面的研究进展。
对于散裂中子源或加速器驱动的次临界系统等大科学装置，准确地测量散裂靶前强流质子束的剖面分布可为靶站的稳定运行提供关键信息，而越来越高的束流强度对剖面测量提出了更大的挑战。我们基于利用背散射次级伽马射线的思路，提出了一种间接测量质子束斑的方案，并研制了基于像素型碲锌镉探测器的原型伽马针孔成像系统。原型读出电路采用国产芯片JCF032EB实现，该芯片基于电荷灵敏放大器和模拟成形电路，电子学可读出256路阳极和2路阴极通道，阳极噪声水平0.06 fC，最大量程约50 fC。接入2个11×11像素、10 mm厚探测器的DOI测量精度好于0.9 mm，深度灵敏修正后的能量分辨率可达1.1% @ 662 keV。搭建了针孔成像装置并对伽马点源成像，针孔直径2...
摘要：基于四层硅探测器设计了一种用于空间监测中子个人剂量当量的信号处理电路。在个人剂量计原有的三层硅探测器的基础上加入一层作为反符合层以消除高能质子引起的假计数，同时对原有的电子学插件进行了集成化和小型化。信号处理电路由调理电路及分析电路构成，可监测个人中子剂量当量并获取入射粒子的脉冲幅度谱。对电路结构和原理进行了介绍，并分别在信号发生器的输出信号作为输入及在中子辐射场内对信号处理电路的输出信号进行了测量，实验结果表明该电路可适用于空间高能质子干扰下的中子个人剂量监测。
应用于硅微条探测器的大动态范围读出前放芯片的研制
中科院近代物理研究所的超重核实验装置充气反冲核谱仪（SHANS）。在其上已开展了一系列新核素合成、新元素合成的实验。该实验装置终端的探测系统，使用了双边硅微条探测器，需同时涵盖目标重核素的裂变碎片、以及α衰变探测；目前读出电子学采用分立电路构建的前放读出板和商用ADC插件。
随着惠州HIAF装置上在建的SHANS II装置对通道和功耗的要求，我们提出了一套新的技术路线，其中前端部分将采用自研的ASIC读出芯片。目前，该芯片已经进行了初版芯片研制，本报告将对该硅微条读出大动态范围前放芯片的设计及相应的测试结果进行介绍。
散裂中子源二期工程包含一条1.6GeV质子束流线，需要一套长期运行的的在线束流监测系统(Beam Monitor Online System, BMOS)用于监测束流强度、位置以及均匀性。根据这一需求，基于SiC探测器设计了能够长期稳定运行的束流监测系统。探测器放置在束流边缘处，做到了在不影响束流本身的情况下通过间接测量的方法监控流强，同时还保证了系统测量具有较高的精度。报告的内容包括该系统的整体概念设计及目前实际系统搭建进展。监测系统进展包含硬件和软件两部分。硬件部分涉及探测器、电子学的选择及其性能测试；软件部分涉及监测系统的控制以及电子学信号到束流强度的还原，同时考虑了探测器长期工作带来的辐照损伤对束流强度计算的修正，并基于目前的软硬件测试结果计算得到系统束流强度测量的精度在1%以内。
碳化硅探测器具有抗辐照、耐高温、高工作电压、高能量分辨、快时间响应等优势，在航空航天、核工业、核医疗、高能粒子物理等前沿领域都有重要的应用。为了保证电场的均匀性和电荷收集的稳定性，通常在探测器表面全覆盖金属电极。但是，金属电极的存在限制了探测器对x射线、低能离子、紫外线和重离子的探测，并影响了瞬态电流技术在探测器中的应用。为解决上述问题，本报告讨论了石墨烯优化的碳化硅探测器的电学特性、信号响应和电荷收集性能。结果表明，石墨烯优化的碳化硅探测器漏电流密度为4.275 nA/cm2@200V，信号上升时间缩短，电荷收集性能更稳定。
在核聚变装置中辐射类诊断包括：软X射线诊断，硬X射线诊断，中子诊断，伽马诊断，中性粒子辐射诊断、辐射量热诊断等。随着聚变参数不断提高，装置的核辐射与强磁场环境对诊断电子学设计提出了更高的抗辐射要求。与此同时，核成像和能谱分布测量需求也不断增多，因此对诊断电子学的多通道采集、信号处理和数据传输速度要求也越来越高。本文重点介绍了聚变装置辐射类诊断电子学在抗辐射设计及大数据信号处理和传输方面的最新研究进展情况。
X射线面阵探测器被广泛用于医疗影像、安全检查和工业无损检测等领域。近年来，基于钙钛矿材料的X射线探测器受到极大关注，其具有X射线吸收截面大、光电性质优异、可低成本制备等优势，在直接式X射线探测器上展现出了广阔的应用前景。然而，目前钙钛矿面阵探测器仍面临大面积均匀制备、与像素电路一体化异质集成等问题亟待解决。
本报告将介绍本人在钙钛矿X射线面阵探测器上的相关工作：通过机械化学球磨法和刮涂法制备了基于多元钙钛矿的X射线面阵探测器，相关方法所获得的面阵探测器具有大面积均匀性，且探测器在高温下可稳定工作。其次，深入分析了钙钛矿材料与像素阵列基底间界面应力，采用异方性导电胶、非晶材料等作为应力缓释层，成功实现了材料与电路的良好集成。
AC-LGAD的电容随着频率变化而变化，但和普通pn结电容表现不同，这对后续的读出电路设计带来挑战，因此本文研究了IHEP-IME 5.6mm AC-LGAD电容随不同输入频率的变化，并根据其特征做了SPICE仿真模拟研究。预期在不同频率下，该模型能够正确反应出AC-LGAD 的耦合电容、条间电容以及体电容随频率变化的关系。
后续在建立了正确地SPICE模型的基础上，将模拟在AC-LGAD不同位置产生的电离粒子电荷脉冲的电信号沿微条的传播情况，并模拟读出电子学的输入特性对探测器输出信号的影响
85Kr、133Xe等长寿命放射性惰性气体核素主要来源于核武器试验、乏燃料后处理、核电生产等人为涉核活动，这类核素具有产额高、半衰期长、物理性质稳定，且不易与其他元素发生化学反应等优良特性，在国际核监督保障和军控核查体系中扮演着重要的作用。其中，85Kr核素肩负着监督和发现秘密Pu材料生产、防止核扩散的重任；133Xe被联合国全面禁止核试验条约组织(CTBTO)...
