带电粒子半导体探测器测试方法 GBT 5201-1994.pdf

UDC539.1.074:001.4F80GB中华人民共和国国家标准GB/T5201-94带电粒子半导体探测器测试方法Test procedures for semicorductorcharged particle detectors1994-12-22发布1995-10-01实施国家技术监督局发布中华人民共和国国家标准GB/T5201-94带电粒子半导体探测器测试方法代替GB5201-85Test procedures for semiconductorcharged particle detectors1主题内容与适用范围本标准规定了带电粒子半导体探测器电特性和核辐射性能的测试方法以及某些特殊环境的试验方法。本标准适用于探测带电粒子的部分耗尽金硅面垒型、锂源移金硅面垒型和表面钝化离子注入平面硅型等半导体探测器。全耗尽金硅面垒型探测器的某些性能测试也应参照本标准进行。2术语、符号2.1术语2.1.1灵敏层sensitive layer半导体探测器中对辐射灵敏的那一层物质。粒子在其中损失的能量可转换成电信号。2.1.2灵敏面sensitive area探测器中辐射最易进入灵敏层的那部分表面。2.1.3死层dead layer从探测器灵敏层入射的带电粒子在进入灵敏层前必须经过的一层物质。在这层物质中，粒子损失的能量不转换成电信号。2.1.4偏压bias voltage探测器工作时所加电压。它在灵敏层中产生一个使信号电荷迅速向电极移动的强电场。2.1.5探测器电容capacitance of detector在给定偏压下，探测器两极间的总电容。2.1.6能量分辨率energy resolution探测器分辨入射粒子能量的能力。通常以规定能量射线谱线的半高宽表示。2.1.7半高宽(FWHM)full width at half maximum在谱线中仅由单峰构成的分布曲线上，峰值一半处两点间横坐标之差。2.1.8电上升时间electrical rise time探测器电参数引起的输出信号从终值的10%到90%所需的时间。2.1.9电荷收集时间charge collection time电离粒子穿过半导体探测器时，由收集电荷形成的积分电流从最终值的10%到90%所需要的时间。2.1.10十分之一高宽(FWTM)full width at tenth maximum谱线中，在单峰分布曲线上，峰值十分之一处两点间横坐标之差。国家技术监督局1994-12-22批准1995-10-01实施1GB/T5201-942.1.11脉冲顶中心线top center line(of a pulse)在一个有尖顶的脉冲中通过峰顶点并与基线垂直的直线。2.1.12脉冲达峰时间peaking time(of a pulse)单极脉冲前沿上幅度为峰值1%点至脉冲顶中心线的时间间隔。2.1.13脉冲尾时间tailing time(of a pulse)单极脉冲顶中心线至后沿幅度降至峰值1%处的时间间隔。2.2符号2.2.1Cc:检验电容，pF。2.2.2Co:探测器电容，pF。2.2.3C。:隔直流电容，pF。2.2.4D:灵敏层厚度，4m。2.2.5Ea:以半高宽表示的放大器噪声，keV。2.2.6En:以半高宽表示的探测器噪声，keV.2.2.7Ee:以半高宽表示的除探测器噪声以外的电噪声，keV。2.2.8E。:以半高宽表示的除电噪声以外，其它因素引起的谱线展宽，keV。2.2.9Es:在谱的能量分辨率测量中得到的总半高宽，keV。2.2.10Ek:以半高宽表示的探测器能量分辨率，keV.2.2.11ET:以半高宽表示的探测器和放大器的总噪声，keV。2.2.12NA:以半高宽表示的放大器噪声，道。2.2.13No:以半高宽表示的探测器噪声，道。2.2.14N:以半高宽表示的除探测器噪声以外的电噪声，道。2.2.15N。:以半高宽表示的除电噪声以外，其它因素引起的谱线展宽，道。2.2.16Ns:在谱的能量分辨率测量中得到的总半高宽，道。2.2.17Nr:以半高宽表示的探测器和放大器的总噪声，道。2.2.18N,(N2):能量为E1(E2)的信号峰值所对应的道数，道。2.2.19R:负载电阻，n2.2.20te:探测器电荷收集时间，ns。2.2.21e:探测器电上升时间，ns。2.2.224:前置放大器上升时间，ns。2.2.236,:系统总上升时间，ns。2.2.244o:脉冲达峰时间，4s。2.2.254:脉冲尾时间，4s。2.2.26。:由电荷收集时间和上升时间形成的探测器上升时间，ns.2227生：脉冲波形中幅度为峰值幅度一半处两点间的时间间隔，s。2.2.28V:阶跃脉冲信号的幅度，V。2.2.29Z:匹配阻抗，n.3一般要求3.1除特殊要求外，探测器应在环境温度20士2，相对湿度小于65%的条件下进行测试。3.2各种性能测试均应使探测器处于完全黑暗的条件下进行。3.3测试时，不得超过探测器允许的工作偏压，最大粒子注量率等限定条件。3.4测试时所用仪器的技术指标不应对探测器参数的测量结果有明显的影响。3.5在任何一项或全部测试完成后，测得的参数应在测量精度内能重复。2