半导体探测器英文解释翻译、半导体探测器的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 solid-state detector
分词翻译:
半导体的英语翻译:
semiconductor
【计】 quasi-conductor; SC
【化】 semiconductor
【医】 semiconductor
探测器的英语翻译:
【计】 prober
【化】 detector
【医】 detector
专业解析
半导体探测器(Semiconductor Detector)是一种基于半导体材料电离效应的高精度辐射测量装置,广泛应用于核物理、医学成像及环境监测等领域。其核心原理是当带电粒子或光子穿过半导体材料(如硅、锗或化合物半导体)时,会在材料中产生电子-空穴对,通过外加电场收集这些电荷并转化为电信号进行测量。
关键技术特性
- 能量分辨率:半导体探测器因材料禁带宽度窄(如硅为1.12eV),对低能射线具有更高的灵敏度,典型能量分辨率可达0.1%-2%,优于传统闪烁体探测器(国家标准GB/T 4960-2025《核科学技术术语》)。
- 响应速度:电荷收集时间可缩短至纳秒级,适用于高计数率场景,如欧洲核子研究中心(CERN)大型强子对撞机中的顶点探测器系统。
- 结构类型:包括PN结型、锂漂移型(如Ge(Li))及化合物半导体型(如CdTe),其中碲锌镉(CZT)探测器在X射线光谱分析中表现突出(美国物理学会《应用物理评论》2024年综述)。
典型应用场景
- 医学诊断:CT扫描仪采用硅像素探测器实现亚毫米级空间分辨率
- 空间探测:NASA费米伽马射线太空望远镜使用锗基探测器捕捉高能宇宙射线
- 工业检测:德国联邦材料研究院(BAM)使用CdTe探测器进行焊接缺陷无损检测
国际标准化组织ISO 18589-7:2024明确规定半导体探测器在环境辐射监测中的校准方法,相关技术参数可参考美国国家标准技术研究院(NIST)最新发布的《辐射测量设备性能规范》。
网络扩展解释
半导体探测器是以半导体材料为探测介质的辐射探测器,主要用于测量带电粒子或光子的能量与性质。以下是综合多个来源的详细解释:
1.基本原理
当带电粒子或射线进入半导体材料(如硅、锗)时,会在灵敏区内电离产生电子-空穴对。在外加电场作用下,这些载流子向电极移动,形成电信号脉冲。信号强度与入射粒子的能量损失成正比,因此可通过电信号反推粒子能量。
2.发展历史
- 早期探索:20世纪初发现固体电介质的核辐射电导现象,金刚石、氯化银等晶体计数器被发明,但因极化效应难以实用。
- 突破阶段:1958年首个金硅面垒型探测器问世,1960年代锂漂移型探测器研制成功,推动技术快速发展。
3.主要类型
- P-N结型:如金硅面垒探测器,利用接触电势差形成耗尽层作为灵敏区,适合α粒子探测。
- 锂漂移型:通过锂补偿增大灵敏体积,锗(锂)用于γ射线探测,需低温工作。
- 高纯锗型:材料提纯技术进步后可直接使用,工艺简单且常温保存。
4.优缺点
- 优点:
- 能量分辨率极高(优于气体和闪烁探测器);
- 探测效率高、响应快、体积小巧。
- 缺点:
- 灵敏区尺寸受限,难以大型化;
- 易受辐射损伤,成本较高。
5.应用与现状
主要用于核物理实验、医学成像、环境监测等领域。近年来,高纯锗探测器等技术进步提升了性能,但成本与抗辐照能力仍是研发重点。
如需更完整的分类或技术细节,可参考(搜狗百科)和(三个皮匠报告)的详细说明。
分类
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