半导体辐射探测器英文解释翻译、半导体辐射探测器的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 semiconductor radiation detector

分词翻译：

半导体的英语翻译：

semiconductor
【计】 quasi-conductor; SC
【化】 semiconductor
【医】 semiconductor

辐射探测器的英语翻译：

【化】 radiation detector

专业解析

半导体辐射探测器（Semiconductor Radiation Detector）是一种利用半导体材料特性检测电离辐射的精密仪器设备。该装置通过半导体介质（如硅、锗或碲化镉）的电离效应，将入射粒子的能量转化为可测量的电信号。

从工作原理分析，其核心结构包含PN结半导体元件。当高能粒子（α、β、γ射线或X射线）穿透半导体材料时，会产生电子-空穴对。在反向偏置电压作用下，载流子被电极收集形成电流脉冲，脉冲幅度与入射粒子能量呈正相关，这种特性使其具备能量分辨能力。

该设备在核物理研究领域可实现10-20 keV的能量分辨率，优于传统闪烁计数器。医学成像应用中，碲锌镉（CZT）探测器因其室温工作特性，已广泛应用于CT扫描仪的X射线能谱成像系统。美国国家标准与技术研究院（NIST）的测试数据显示，现代硅漂移探测器对55Fe源的特征X射线（5.9 keV）分辨率可达130 eV。

相较于气体电离室，半导体探测器具有三大优势：1）更高的阻止本领，硅材料对1 MeV光子的线性衰减系数达2.6 cm²/g；2）更快的响应速度，载流子迁移率可达1350 cm²/(V·s)；3）更紧凑的物理尺寸，典型探测单元厚度仅300-500 μm。这些特性使其在辐射监测、国土安全筛查和空间探测任务中发挥关键作用。

网络扩展解释

半导体辐射探测器是一种利用半导体材料探测核辐射或高能粒子的设备，其核心原理基于电离效应和载流子收集。以下从多个维度进行详细解释：

1.基本原理

当带电粒子或射线进入半导体材料（如硅、锗）时，会与材料原子相互作用，通过电离产生电子-空穴对。在外部电场作用下，这些载流子分别向两极漂移，形成电信号。信号强度与入射粒子的能量成正比，因此可通过测量电信号推算粒子能量。
关键公式：产生电子-空穴对的平均能量约为3-4 eV（硅材料），远低于气体探测器的30 eV，因此具有更高的能量分辨率。

2.核心材料与类型

常用材料：
- 硅（Si）和锗（Ge）：最广泛使用的材料，需高纯度以满足电阻率和载流子寿命要求。
- 宽禁带材料：如金刚石、碳化硅（SiC），具有耐高温、抗辐照特性，适用于极端环境。
主要类型：
- PN结型：通过耗尽层形成灵敏区，适用于α、β粒子探测。
- 锂漂移型（Si(Li)、Ge(Li)）：扩展灵敏区厚度，用于X/γ射线探测。
- 高纯锗探测器（HPGe）：无需液氮冷却，适用于核素分析。

3.优势与局限性

优点：
- 高能量分辨率：可区分能量相近的粒子。
- 快速响应：响应时间短，适合高计数率场景。
- 紧凑结构：体积小，易于集成。
挑战：
- 材料要求苛刻：需高纯度、低缺陷晶体，制备成本高。
- 温度敏感：部分材料需低温环境（如液氮冷却）以减少噪声。

4.应用领域

基础科研：用于高能物理实验（如粒子对撞机）和核反应研究。
工业与医疗：X射线成像（安检、CT扫描）、放射性物质检测。
环境监测：核电站辐射监测、空间辐射探测（卫星搭载）。

5.发展动态

宽禁带半导体：近年研究热点，如氮化镓（GaN）和金刚石探测器，可耐受300℃以上高温和强辐射环境。
集成化趋势：结合CMOS技术开发像素化探测器，提升空间分辨能力。

如需更深入的原理或具体案例，可参考核探测领域的专业文献（如提到的2025年研讨会）或教材（如、6的PPT内容）。