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原子能院成功研制国际首款核辐射探测芯片
时间:2023年01月10日 来源:中国原子能科学研究院 点击量:1539 分享:

近日,原子能院核安全研究所成功研制出国际首款X/γ和中子一体化辐射剂量探测芯片。该芯片可用于涉核领域放射工作场所、人员、环境等辐射剂量监测场景,能够实现X/γ和中子剂量的准确测量,相关能力达到国际先进水平,彰显了原子能院的创新研发能力。

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国际首款X/γ和中子一体化辐射剂量探测芯片

X/γ和中子一体化辐射剂量探测芯片具有较高的热中子探测效率,相较通用的半导体热中子探测器,其探测效率可提高近10倍,达到35.3%。研发期间,项目团队突破了基于芯片的高效中子探测、中子/γ射线甄别、弱信号测量电磁兼容等关键技术,完成了从芯片设计、流片到集成封装、检测的全流程技术开发,成功研制了宽量程、数字化、通用化、低成本的辐射剂量探测芯片。开发的超低功耗电源和数据处理专用集成电路芯片,实现了对三种不同探测器的兼容和信号处理,其整体功耗仅9.6毫瓦;通过多种技术手段解决了高集成度探测芯片内模数混合电路的电磁兼容问题,实现了对低能X/γ射线极产生微小信号的有效探测;开发的微型化温度动态补偿技术,保证了芯片在极低温和高温条件下测量响应的一致性。目前,基于该芯片开发的智能化探测器与APP应用程序已在相关单位开展了应用,探测设备有效保障了工作人员的辐射安全。

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智能化探测器

未来,原子能院研发团队将进一步将芯片拆分为X/γ和中子两种探测芯片,开发具有更小尺寸和更低功耗的芯片,并积极拓展应用,与智能终端、智能装备相结合,开发具有辐射探测功能的智能手机、智能头盔、无人机等,努力开展探测芯片产品化的研制,使其成为通用器件产品。


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