半導(dǎo)體核輻射探測(cè)器相比于其他類型的探測(cè)器有著明顯的優(yōu)點(diǎn),它的能量分辨率較高、能量線性范圍較寬、脈沖上升時(shí)間較短而且體積較小,因而廣泛應(yīng)用于核輻射探測(cè)領(lǐng)域。但是,半導(dǎo)體核輻射探測(cè)器在進(jìn)行粒子探測(cè)的同時(shí),也會(huì)因?yàn)槭艿捷椪斩鹛綔y(cè)器的損傷。這種損傷主要為探測(cè)器材料的間隙與空位等晶格缺陷,晶格缺陷的存在會(huì)使探測(cè)器的電學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化,而且這些缺陷也就是1/f噪聲源。為了了解半導(dǎo)體核輻射探測(cè)器的輻照損傷與1/f噪聲的關(guān)系,本文對(duì)半導(dǎo)體核輻射探測(cè)器的1/f噪聲進(jìn)行了測(cè)試與分析。首先,介紹了電噪聲基本原理以及半導(dǎo)體核輻射探測(cè)器的工作原理,并分析了半導(dǎo)體核輻射探測(cè)器輻照損傷與1/f噪聲的關(guān)系。然后,介紹了三種1/f噪聲的數(shù)學(xué)模型,并利用這些模型生成了1/f噪聲,通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)基于分形布朗運(yùn)動(dòng)模型生成的1/f噪聲具有良好的頻域特性與持久相關(guān)性。接著,詳細(xì)介紹與對(duì)比了1/f噪聲的參數(shù)估計(jì)方法。對(duì)比結(jié)果表明:當(dāng)信噪比大于0dB時(shí),基于小波的參數(shù)估計(jì)方法對(duì)1/f噪聲譜特性指數(shù)的估計(jì)誤差小于1.3%,對(duì)噪聲幅度的估計(jì)誤差小于2.6%,適用于白噪聲背景下的1/f噪聲參數(shù)估計(jì)。最后,搭建了半導(dǎo)體核輻射探測(cè)器的1/f噪... 

【文章來(lái)源】：國(guó)防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

DWT取值的離散柵格

國(guó)防科技大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文 半導(dǎo)體核輻射探測(cè)器的 1/f 噪聲測(cè)試射探測(cè)器工作時(shí)，其在探測(cè)輻射粒子的同時(shí)，也會(huì)了解半導(dǎo)體核輻射探測(cè)器的輻照損傷與 1/f 噪聲，1/f 噪聲進(jìn)行了測(cè)試與分析。 5.1 測(cè)試硬件輻射探測(cè)器半導(dǎo)體核輻射探測(cè)器為本實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的碳化硅探測(cè) PIN 結(jié)型的探測(cè)器，其結(jié)構(gòu)如圖 5.1 所示。該探測(cè)225mm2，其實(shí)物如圖 5.2 所示。

圖 5.2 碳化硅探測(cè)器實(shí)物圖 為了對(duì)比輻照對(duì)探測(cè)器 1/f 噪聲的影響，需要受過(guò)輻照與未經(jīng)輻照的探測(cè)比。因此，對(duì)兩種尺寸的探測(cè)器進(jìn)行輻照實(shí)驗(yàn)。由于本實(shí)驗(yàn)室缺少單能因此，該輻照實(shí)驗(yàn)是在綿陽(yáng)中國(guó)工程物理研究院核物理與化學(xué)研究所進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)采用的粒子源為 K400 型中子源。K400 型中子源屬于單能中子源實(shí)現(xiàn) D-D 或 D-T 反應(yīng)，產(chǎn)生中子。K400 型中子源采用立體式布局，產(chǎn)生最大能量能夠達(dá)到 30keV，最大流束 1.2mA，中子產(chǎn)額約為103 10 s。其式及產(chǎn)生的中子能量如下所示[57] 2 2 3 11 1 2 0H+ H He+ n Q=+3.26MeV （52 3 4 11 1 2 0H+ H He+ n Q=+17.6MeV （5式（5-1）為 D-D 反應(yīng)，其產(chǎn)生的中子能量大約為 2.5MeV；式（5-2）為，其產(chǎn)生的中子能量大約為 14MeV。本實(shí)驗(yàn)采用的為 D-T 中子源（14Me實(shí)驗(yàn)中，碳化硅半導(dǎo)體核輻射探測(cè)器與中子源的距離為 r 15cm，探測(cè)器 A，在中子源附近放置一金硅面壘探測(cè)器，用于探測(cè)中子源產(chǎn)生的伴隨 產(chǎn)額，其位置關(guān)系如圖 5.3 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]A new method of charged particle identification based on frequency spectrum analysis[J]. 朱金濤,劉國(guó)福,楊俊,羅曉亮,張磊,季利鋒.  Chinese Physics C. 2016(03)
[2]基于1/f噪聲變化的pn結(jié)二極管輻射效應(yīng)退化機(jī)理研究[J]. 孫鵬,杜磊,何亮,陳文豪,劉玉棟,趙瑛.  物理學(xué)報(bào). 2012(12)
[3]1/f類分形信號(hào)的最小二乘法參數(shù)估計(jì)[J]. 郜峰利,郭樹旭,張振國(guó),于思瑤,李雪妍.  電子與信息學(xué)報(bào). 2009(07)
[4]MOS結(jié)構(gòu)電離輻射效應(yīng)模型研究[J]. 陳偉華,杜磊,莊奕琪,包軍林,何亮,張?zhí)旄?張雪.  物理學(xué)報(bào). 2009(06)
[5]基于Shannon熵的1/f類分形信號(hào)去噪方法[J]. 何凱,王樹勛,戴逸松.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2003(01)
[6]分形信號(hào)估計(jì)的最佳子波門限方法[J]. 梅文博.  電子學(xué)報(bào). 1998(04)
[7]低頻噪聲測(cè)量技術(shù)的現(xiàn)狀及最新進(jìn)展[J]. 戴逸松.  計(jì)量學(xué)報(bào). 1994(04)
[8]半導(dǎo)體激光器光輸出噪聲測(cè)量及與電噪聲的相關(guān)性[J]. 戴逸松,徐建生,張新發(fā),石家偉,金恩順.  中國(guó)激光. 1994(04)
[9]雙極晶體管的1/f噪聲參數(shù)fL和γ的測(cè)量提取——噪聲電流譜測(cè)量法[J]. 羅濤,戴逸松,辛德勝.  電子科學(xué)學(xué)刊. 1993(04)
[10]低頻噪聲測(cè)量方法及誤差分析[J]. 戴逸松.  電子測(cè)量技術(shù). 1984(03)

博士論文
[1]半導(dǎo)體器件噪聲頻域和時(shí)域分析的新方法研究[D]. 李偉華.西安電子科技大學(xué) 2010
[2]半導(dǎo)體器件噪聲—可靠性診斷方法研究[D]. 包軍林.西安電子科技大學(xué) 2005

碩士論文
[1]碳化硅中子探測(cè)器的研制及其性能研究[D]. 張磊.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[2]齊納二極管低頻噪聲參數(shù)估計(jì)及測(cè)試系統(tǒng)研發(fā)[D]. 何文超.吉林大學(xué) 2014
[3]碳化硅中子探測(cè)器的研究[D]. 胡青青.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012



本文編號(hào)：2975091