美研究人员开发可装入口袋的小型中子半导体探测器

2020-01-19 11:10  来源:中国科技网  浏览:  

美国研究人员15日在《自然》杂志上发表研究报告称,他们使用一种富含锂的新型半导体材料,开发出可装入口袋的小型中子半导体探测器。这种探测器高效且稳定,既可以作为便携式设备用于现场检查,也可以用在超大型探测设备上,有望成为新一代中子探测器。

高效的中子探测器在国家安全、医学、天文、核能等许多领域都至关重要。目前广泛使用的中子探测器主要有两种类型——气体探测器和闪烁体探测器。相比于这两种探测器,中子半导体探测器体积更小,在某些方面更具优势,因而成为一些科学家研究的重点目标。然而,可用于中子探测器的半导体材料并不好找,锂因具有出色的中子吸收能力,被认为是一种理想的候选材料。但锂遇水会碎裂,要使其成功用于中子探测器,还需要解决如何将锂集成到半导体中并使其稳定的难题。

此次,美国西北大学和阿贡国家实验室的研究人员发现了一种新的半导体材料LiInP2Se6——一种由锂、铟、磷、硒组合而成的化合物。该化合物具有良好的热中子俘获截面、合适的带隙和有效传输电荷的能带结构,能够直接检测热中子。其晶体结构很特别,锂位于金属层内部,水无法到达,因此可以制造出保持锂稳定的工作装置。

研究人员利用LiInP2Se6制成的中子探测器,具有很高的灵敏度,可以快速从非常弱的放射源中检测出热中子。其能将中子信号和伽马射线等其他类型的核信号区分开来,还有助于防止误报。此外,因富含锂元素,只需少量LiInP2Se6就可以吸收大量中子,所以利用其制成的检测设备可以足够小。此次研究团队制成的设备原型就很小巧,可以很容易地放入口袋中。

研究人员指出,在各个领域,小型中子探测器都有很大应用空间。他们的研究成果将会激发科学家对中子半导体探测器的研究兴趣,从而使半导体探测器取代3He正比计数器成为可能。

免责声明:本网转载自合作媒体、机构或其他网站的信息,登载此文出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考,不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之,本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者,视为自愿接受本网站声明的约束。
相关推荐
石油和天然气下一步将走向何方?

石油和天然气下一步将走向何方?

据3月9日报道,一是,美国能源政策转变——即将减少产出;二是,纽约商品交易所原油期货价格升至新高,并继续向上突破;三是,天然气价格走低;四是,美国和欧佩克原油产量下降推动油价上涨;五是,与往年相比,天然气库存正在下降。
通用汽车(GM)宣布新合资EV动力电池企业

通用汽车(GM)宣布新合资EV动力电池企业

据外媒The Verge报道,通用汽车(GM)宣布跟SolidEnergy Systems成立一家新合资企业。SolidEnergy Systems是麻省理工学院(MIT)分拆出来的一家公司,专注于提高锂离子电池的能量密度。两家公司计划在2023年之前在马萨诸塞州的沃本建立一个测试工厂,将用于生产高容量的预生产电池。
新研发的多孔碳气凝胶超低温电容器可为火星和极地任务提供支持

新研发的多孔碳气凝胶超低温电容器可为火星和极地任务提供支持

现在,研究人员在ACS的《Nano Letters》中报道了一种新研发的3D打印多孔碳气凝胶,可用于超低温超级电容器的电极,减少了未来太空和极地任务的加热需求。
韩国LG拟在美欧新建两座锂电池工厂,将2023年为特斯拉配套4680电池

韩国LG拟在美欧新建两座锂电池工厂,将2023年为特斯拉配套4680电池

目前,特斯拉和韩国锂电池巨头“LG化学公司”的电池供应合作主要是在中国市场。一位消息人士表示,对于在中国之外的锂电池供应合作,特斯拉和LG化学公司尚未达成合作协议。
美国和欧盟发表联合声明称,准备在2050年之前实现净零排放

美国和欧盟发表联合声明称,准备在2050年之前实现净零排放

3月10日电 据俄罗斯卫星网报道,美国和欧盟3月9日发表联合声明称,准备在2050年之前实现净零排放。据报道,美国气候问题特使约翰·克里与欧盟委员会主席冯德莱恩会谈后发表了这份声明。

推荐阅读

关于我们 | 广告服务 | 联系我们 | 免责声明
京ICP备16023390号-2 Copyright © 能源界 服务台:010-63990880