用于同步辐射X射线光束诊断的多晶CVD金刚石探测器研制

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1、学校代码10459学号或申请号201512131554密级硕士学位论文用于同步辐射X射线光束诊断的多晶CVD金刚石探测器研制作者姓名：王炳杰导师姓名：李玉晓教授董宇辉研究员常广才副研究员学科门类：理学专业名称：粒子物理与原子核物理培养院系：物理工程学院完成时间：2018年3月AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterDevelopmentofPolycrystallineCVDDiamondDetectorforSynchronousRadiationX-rayDiagnosisBy

2、BingjieWangSupervisor:Prof.YuxiaoLiProf.YuhuiDongA/Prof.GuangcaiChangParticlePhysicsandNuclearPhysicsPhysicsEngineeringCollegeMarch2018学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：

3、日期：年月日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：日期：年月日摘要同步辐射装置是大型综合多学科科研装置，支撑着与国家工

4、业核心技术、创新能力相关的科学研究。目前，同步辐射光源已成为了众多学科领域必不可少的实验平台。同步辐射装置的三大部分为：光源、光束线和实验站。同步辐射X射线探测器作为实验站的核心，是实验数据收集和X射线光束诊断的关键设备，探测器在同步辐射实验中占有不可替代的地位。本文开展了以多晶CVD金刚石为材料用于同步辐射X射线诊断的探测器研制。本文研制的金刚石探测器，是一种透射型的四象限探测器，可以位于实验样品和光源之间，实现对同步辐射X射线光强和光斑位置的同时监测，并为光束诊断提供反馈信息。探测器的四象限电极通光刻完成制作，电极为100nm厚的金属铝，电极间距20

5、μm。最后将金刚石安装在电路板上，完成封装。该金刚石探测器在北京同步辐射装置生物大分子实验站完成了测试，对探测器的主要性能进行了表征。测试结果表明，该金刚石探测器的电接触良好，金属电极和金刚石可以形成准欧姆接触，欧姆接触的电压区间为-20V~20V，工作电压下的暗电流约20pA，光强监测的测量精度为0.2%，位置分辨能力可以到达1μm。该探测器能够满足同步辐射X射线光束诊断的需求。关键词：多晶CVD金刚石同步辐射四象限X射线探测器IAbstractTheSynchrotronradiationfacilityisalarge-scaleandmultid

6、isciplinaryresearchfacility，supportingthenationalfrontierresearch.Now,ithasbecomeanindispensableexperimentplatforminmultidisciplinaryresearchfield.TheSynchrotronradiationfacilityhasthreeparts:lightsource,beamlineandexperimentstations.TheX-raydetectorisoneofthemostimportantdevices

7、oftheexperimentstations.ItisusedforthedetectionoftheX-rayintensityandthebeampositiondiagnostics.ThisthesisfocusonthedevelopmentofpolycrystallineCVDdiamonddetectorforsynchrotronradiationX-raydiagnosis.Thediamonddetectorinthisthesisisatransparentdetectorwithfourquadrantelectrodes,w

8、hichcanbelocatedbetweenlightsourceandexp