新型中子半導體探測器可裝入口袋
美國研究人員15日在《自然》雜志上發(fā)表研究報告稱，他們使用一種富含鋰的新型半導體材料，開發(fā)出可裝入口袋的小型中子半導體探測器。這種探測器高效且穩(wěn)定，既可以作為便攜式設備用于現(xiàn)場檢查，也可以用在超大型探測設備上，有望成為新一代中子探測器。 3et2\wOX1x
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基于LiInP2Se6單晶的中子探測器原型。（圖源：阿貢國家實驗室網(wǎng)站） fy=C!N&/
高效的中子探測器在國家安全、醫(yī)學、天文學等許多領(lǐng)域都至關(guān)重要。目前廣泛使用的中子探測器主要有兩種類型——氣體探測器和閃爍體探測器。相比于這兩種探測器，中子半導體探測器體積更小，在某些方面更具優(yōu)勢，因而成為一些科學家研究的重點目標。然而，可用于中子探測器的半導體材料并不好找，鋰因具有出色的中子吸收能力，被認為是一種理想的候選材料。但鋰遇水會碎裂，要使其成功用于中子探測器，還需要解決如何將鋰集成到半導體中并使其穩(wěn)定的難題。 b|8>eY
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此次，美國西北大學和阿貢國家實驗室的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新的半導體材料LiInP2Se6——一種由鋰、銦、磷、硒組合而成的化合物。該化合物具有良好的熱中子俘獲截面、合適的帶隙和有效傳輸電荷的能帶結(jié)構(gòu)，能夠直接檢測熱中子。其晶體結(jié)構(gòu)很特別，鋰位于金屬層內(nèi)部，水無法到達，因此可以制造出保持鋰穩(wěn)定的工作裝置。 ^r$iN %&~
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