电子照射对硅漂移探测器性能的影响

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1、2013年2月第39卷第2期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsFebruary2013V01．39No．2电子照射对硅漂移探测器性能的影响张斌全韦飞冷双王世金(中国科学院空间科学与应用研究中心，北京100190)摘要：由于高能电子辐射的长期照射，新一代太阳x射线探测器硅漂移传感器的探测性能可能发生变化．通过用电子放射源模拟空间电子对硅漂移探测器进行辐射照射试验，以测试电子照射对传感器能量分辨率、效率、信号幅度等性能的影响．试验结果表明，长期的电子

2、照射造成硅漂移探测器面损伤和体损伤，使其漏电流增大，信号幅度减小，能量分辨率也受到照射的影响，而探测效率未发生变化．关键词：太阳x射线；硅漂移探测器；电子；照射中图分类号：V476．4文献标识码：A文章编号：1001—5965(2013)02-0235-04EffectonlhecharacteristicofsilicondriftdetectorbyelectronexposureZhangBinquanWeiFeiLengShuangWangShijin(CenterforSpaceScienceandAppliedResearch

3、。ChineseAcademyofSciences，Beijing100190，China)Abstract：Detectioncharacteristicsofthesilicondriftdetector(SDD)，whichisusedinthenewgenera—tionofsolarx—raydetectoronboardFY-2satellite．mightchangeduetotheexposureoflong—termhigh—energyelectronradiation．Totesttheeffectonitsener

4、gyresolution，efficiency，signalamplitudeandothercharacter—isticsbyelectronexposure，anSDDwasirradiatedusingelectronradionuclidesources，whichistosimulatethespaceelectronradiation．Experimentresultshowsthatbothsurfacedamageandbulkdamageoccurafterlong—termelectronirradiationont

5、heSDD．TheSDD’sleakagecurrentsincrease：itssignalamplitudedecreaseandenergyresolutionisalsoaffectedbytheelectronirradiation．Nochangesindetectionefficiencyarefound．Keywords：solarX-ray；silicondriftdetector；electron；irradiation在1997年发射的风云二号气象卫星上，我国首次使用太阳x射线探测器监测太阳活动，提供太阳耀斑事件预警

6、服务_!．风云二号早期A星和曰星上的太阳x射线探测器使用充0．9个大气压氙气的气体正比计数管作为传感器，测量能量范围为4～100keV‘2o；为了避免氙气特征x射线对探测的干扰，风云二号c—E星上的气体正比计数管改为充1．2个大气压的氩气‘“．气体正比计数管测量太阳x射线时容易受到空间电子和质子的干扰，本底计数高，可能探测不到一些中小级别耀斑．为了减少背景辐射干扰并测量更低能量的x射线，风云二号新一代的太阳x射线探测器采用了先进的硅漂移探测器(SDD，SiliconDriftDetector)来代替气体正比计数管．由于风云二号卫星运行的地

7、球同步轨道存在大量的质子和电子，新一代太阳x射线探测器采取了磁偏转和屏蔽层等措施来减少入射到SDD的电子和质子数目．在轨工作期间，SDD主要受到高能电子长期辐射照射，5年中预计受到约10⋯个高能电子的照射．空间电子的长期辐射照射可能造成探测器的损伤，降低探测性能，缩短工作寿命．如由于辐射照射，美国POES卫星的中能质子电子探测器的响应降低了90％，并且电荷收集效率降低，测量的粒子能量和通量偏低‘“．与其他半导体探测器一样，SDD在辐射照射下的损伤分体损伤和面损伤两种‘“．体损伤是由收稿日期：2011-11．19；网络出版时间：2013-0

8、2-2515：57网络出版地址：WWW．cnki．net／kems／detail／11．2625，V．20130225．1557．005，html作者简介：张斌全(1979一)，男，广西博白人