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用于同步辐射X射线光束诊断的多晶CVD金刚石探测器研制

王炳杰  
【摘要】:同步辐射装置是大型综合多学科科研装置,支撑着与国家工业核心技术、创新能力相关的科学研究。目前,同步辐射光源已成为了众多学科领域必不可少的实验平台。同步辐射装置的三大部分为:光源、光束线和实验站。同步辐射X射线探测器作为实验站的核心,是实验数据收集和X射线光束诊断的关键设备,探测器在同步辐射实验中占有不可替代的地位。本文开展了以多晶CVD金刚石为材料用于同步辐射X射线诊断的探测器研制。本文研制的金刚石探测器,是一种透射型的四象限探测器,可以位于实验样品和光源之间,实现对同步辐射X射线光强和光斑位置的同时监测,并为光束诊断提供反馈信息。探测器的四象限电极通光刻完成制作,电极为100 nm厚的金属铝,电极间距20?m。最后将金刚石安装在电路板上,完成封装。该金刚石探测器在北京同步辐射装置生物大分子实验站完成了测试,对探测器的主要性能进行了表征。测试结果表明,该金刚石探测器的电接触良好,金属电极和金刚石可以形成准欧姆接触,欧姆接触的电压区间为-20 V~20 V,工作电压下的暗电流约20 pA,光强监测的测量精度为0.2%,位置分辨能力可以到达1?m。该探测器能够满足同步辐射X射线光束诊断的需求。


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