超導(dǎo)轉(zhuǎn)變邊界傳感器(transition edge sensor,TES)是超高分辨探測器最為關(guān)鍵的核心部件之一,在國防科技、核能開發(fā)、核安保、反恐、核取證、宇宙學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景,它的成功研制對于構(gòu)建高靈敏、高分辨的先進(jìn)粒子探測系統(tǒng)具有重大作用。本論文聚焦TES傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計、能量沉積規(guī)律、制備工藝、性能評估等相關(guān)問題,通過理論模擬與實(shí)驗(yàn)評估兩種手段,掌握TES傳感器研制關(guān)鍵技術(shù)。①TES傳感器結(jié)構(gòu)問題。以繼承創(chuàng)新與優(yōu)化設(shè)計為總體研究思路,綜合分析國內(nèi)外已有的Mo/Cu、Au/In、Ti/In、Ti/Au超導(dǎo)膜研究結(jié)論與實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品,探索并控制研制過程中可能存在的工藝風(fēng)險,剖析其影響器件超導(dǎo)特性的關(guān)鍵因素,獲得TES雙層或多層超導(dǎo)膜、支撐、電信號引出等結(jié)構(gòu)參數(shù);②能量沉積與熱傳導(dǎo)規(guī)律。首先,開展能量沉積物理模型的分析與評估,優(yōu)化并確定建模參數(shù),計算獲得钚材料20keV-200keV范圍內(nèi)多條入Y射線能量與沉積能量的依存關(guān)系;其次,針對同一吸收體材質(zhì),通過改變其尺寸大小或襯底結(jié)構(gòu),分別以60 keV、600 keVγ射線作為輸入條件,分析了入射能量、吸收體尺寸、襯底結(jié)構(gòu)對能量沉積...

【文章頁數(shù)】：114 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２?Ｐｕ其他錒系元素的混合物的ＴＥＳ?Ｘ射線和Ｙ射線譜［１３］

Ｊｅｔｈａｖａ?Ｎ等人通過ＮＩＳＴ制造的能譜儀在洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的??一系列的測量更好地了解了非破壞性測量的極限。為了達(dá)到小于１％的相對誤差，??感興趣的單能Ｘ射線及７射線必須包含至少１０４個計數(shù)［６４〗。如圖１．２所示，能譜??涵蓋４０－２２０?ｋｅＶ的能量范圍［１３....

圖２．３?（ａ）ＴＥＳ所在的偏置電路，Ａ＃是存在于電路中的不必要的寄生電阻??尺ｂ

Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?（ｍＫ）??ＳＵ?（？？＞??圖２．１?（ａ）?ＴＥＳ耦合電和熱回路；（ｂ）?ＴＥＳ電阻－溫度曲線。??２．１．２?ＴＥＳ關(guān)鍵參數(shù)及方程??⑷?Ｂｙ?ｅ?／ｃｊ?（ｂ）??１＊?ｔｗ?、??Ａ?＾?＼?ｔ?＝ａｃ，??ｈ２Ｔｒ?Ｉ?Ｉ?＼??＋?Ｔｏ—??....

圖２．２?（ａ）簡單ＴＥＳ模型（ｂ）吸收體吸收ｙ射線熱脈沖信號??－

Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?（ｍＫ）??ＳＵ?（？？＞??圖２．１?（ａ）?ＴＥＳ耦合電和熱回路；（ｂ）?ＴＥＳ電阻－溫度曲線。??２．１．２?ＴＥＳ關(guān)鍵參數(shù)及方程??⑷?Ｂｙ?ｅ?／ｃｊ?（ｂ）??１＊?ｔｗ?、??Ａ?＾?＼?ｔ?＝ａｃ，??ｈ２Ｔｒ?Ｉ?Ｉ?＼??＋?Ｔｏ—??....

圖２．１?（ａ）?ＴＥＳ耦合電和熱回路；（ｂ）?ＴＥＳ電阻－溫度曲線

Ｔｓ?ｔｉｍｅ??圖２．２?（ａ）簡單ＴＥＳ模型（ｂ）吸收體吸收ｙ射線熱脈沖信號??文獻(xiàn)［８１－８６］中己經(jīng)建立了基本的量熱計理論，借助這些文獻(xiàn)，下面將給出重要??的參數(shù)、方程和簡要的描述。簡單的量熱計模型如圖２．２所示。具有熱容Ｃ的??ＴＥＳ通過具有熱導(dǎo)率Ｇ的弱熱鏈接連接到溫度....

本文編號：4043943