發(fā)布時(shí)間：2021-01-01 13:09

　　SOI（silicon on insulator）技術(shù)在高速低功耗、微機(jī)械傳感器、光電器件等方面具有重要應(yīng)用,是微電子和光電子領(lǐng)域發(fā)展的前沿。作為粒子輻射探測(cè)器,SOI屬于全耗盡型單片集成技術(shù),是近年來(lái)國(guó)際上硅像素探測(cè)器的主流研究方向。將SOI硅像素探測(cè)器與alpha射線成像探測(cè)相結(jié)合的研究工作是非常有價(jià)值的,SOI像素探測(cè)器秉承了SOI工藝的高集成度、高速傳輸、低功耗和抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。使得硅像素探測(cè)器有空間分辨率高、能量分辨好以及讀出速度快等優(yōu)點(diǎn)。因此將其用于alpha輻射體的測(cè)量必將有廣闊的前景。本論文的主要內(nèi)容就是研究SOI硅像素探測(cè)器對(duì)alpha放射性成像的測(cè)量。鑒于alpha探測(cè)對(duì)探測(cè)器的薄窗要求,將SOI硅像素探測(cè)器進(jìn)行了背入射改造,采用COB（Chip On Board）組裝技術(shù)將SOI探測(cè)芯片直接固定到采集板上。為區(qū)分探測(cè)噪聲與信號(hào),通過(guò)電子學(xué)實(shí)驗(yàn)確定了像素點(diǎn)pedestal道值分布和noise道值的分布,去除了干擾探測(cè)的壞像素,也確定了有效信號(hào)的探測(cè)閥值。最終,通過(guò)反復(fù)地實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,采用241Am源實(shí)現(xiàn)了alpha放射性的探測(cè)。能夠成功實(shí)現(xiàn)SOI硅像素探測(cè)器對(duì)alp... 

【文章來(lái)源】：南華大學(xué)湖南省

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 研究目的與研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究目標(biāo)與研究?jī)?nèi)容
第二章 Alpha粒子的探測(cè)原理
    2.1 Alpha粒子基礎(chǔ)理論與alpha輻射探測(cè)器介紹
        2.1.1 Alpha粒子與物質(zhì)的相互作用
        2.1.2 常規(guī)alpha輻射探測(cè)器的簡(jiǎn)介
        2.1.3 硅像素探測(cè)器的介紹
    2.2 SOI硅像素探測(cè)器的詳細(xì)介紹
        2.2.1 SOI硅像素探測(cè)器的詳細(xì)介紹及其信號(hào)的產(chǎn)生與收集
        2.2.2 SOI硅像素探測(cè)器工作系統(tǒng)簡(jiǎn)介
    2.3 SOI硅像素探測(cè)器入射窗對(duì)探測(cè)的影響
    2.4 本章小結(jié)
第三章 SOI硅像素探測(cè)器硬、軟件的實(shí)現(xiàn)
    3.1 SOI硅像素探測(cè)器的硬件設(shè)計(jì)與概述
        3.1.1 SOI探測(cè)器背入射改進(jìn)方案介紹
        3.1.2 子板的設(shè)計(jì)與COB組裝工藝研究
    3.2 SOI硅像素探測(cè)器數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
        3.2.1 母板的FPGA時(shí)序控制
        3.2.2 數(shù)據(jù)獲取軟件的任務(wù)與框架
        3.2.3 PC端數(shù)據(jù)獲取軟件的實(shí)現(xiàn)
    3.3 本章小結(jié)
第四章 SOI硅像素探測(cè)器關(guān)鍵工作參數(shù)的確定
    4.1 探測(cè)器系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的幾個(gè)重要參數(shù)的設(shè)置
    4.2 去除SOI芯片中壞像素點(diǎn)與探測(cè)器甄別閾值的確定
    4.3 γ 放射源對(duì)探測(cè)器系統(tǒng)的標(biāo)定
    4.4 本章小結(jié)
241Am源的響應(yīng)與測(cè)試結(jié)果分析">第五章 SOI像素探測(cè)器對(duì)²⁴¹Am源的響應(yīng)與測(cè)試結(jié)果分析
241Am Alpha源的測(cè)試與結(jié)果分析">    5.1 玻璃法制標(biāo)準(zhǔn)²⁴¹Am Alpha源的測(cè)試與結(jié)果分析
241Am Alpha源的測(cè)試與結(jié)果分析">    5.2 電鍍法制標(biāo)準(zhǔn)²⁴¹Am Alpha源的測(cè)試與結(jié)果分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 SOI像素探測(cè)器對(duì)alpha輻射體測(cè)量的應(yīng)用前景
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄 附圖
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Test of a fine pitch SOI pixel detector with laser beam[J]. 劉義,盧云鵬,鞠旭東,歐陽(yáng)群.  Chinese Physics C. 2016(01)
[2]SOI像素探測(cè)器的COB組裝工藝初步研究[J]. 辛虹陽(yáng),盧云鵬,劉義,董靜,康璽,歐陽(yáng)群.  核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2015(06)
[3]超聲功率對(duì)粗鋁絲超聲引線鍵合強(qiáng)度的影響[J]. 王福亮,韓雷,鐘掘.  中國(guó)機(jī)械工程. 2005(10)

碩士論文
[1]X射線測(cè)厚儀的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 婁鳳君.蘭州大學(xué) 2009
[2]氡氣測(cè)量和測(cè)氡儀器的標(biāo)定技術(shù)研究[D]. 朱景良.成都理工大學(xué) 2004



本文編號(hào)：2951348