摘要：目的通过实验探究人工金刚石探测器用于Flash照射剂量测量的可行性。方法采用CIVIDEC^(TM) B1HV金刚石探头,设计了基于预积分方法的大动态范围电流测量电路,研制了一款实时输出脉冲电流的金刚石探测器样机,分别在电子束和X射线超高剂量率照射下测试其剂量和剂量率响应,并使用医用加速器对该金刚石探测器进行剂量标定。结果电子束0.08~0.50 Gy/pulse范围内探测器输出积分电荷与参考脉冲剂量呈现较好的线性相关(R^(2)=0.99),在电子束超高平均剂量率(400 Gy/s)和常规平均剂量率(0.3 Gy/s)照射模式下,剂量线性响应较好(R^(2)=0.99),在X射线超高平均剂量率(75.5 Gy/s)和常规平均剂量率(0.5 Gy/s)照射模式下探测器输出积分电荷和参考剂量达到严格线性相关(R^(2)=1),获得电荷(电流)-剂量(率)实用转换系数0.7517μC/Gy和0.7535μA·Gy·s^(-1)。结论该金刚石探测器在电子和X射线超高剂量率束流照射下均体现了较好的剂量线性响应,能够为Flash预临床实验提供较快速、准确的剂量监测,有潜力用于未来Flash放疗质量控制。

摘要：为金刚石探测器设计了一种低噪声前置放大器,该放大器采用负反馈和两级级联结构,输入级通过最小噪声系数匹配降低系统噪声,输出级采用共轭匹配提高系统增益。仿真结果表明:该放大器在10〜2 GHz内增益为32.5 dB,增益平坦度小于1 dB,噪声系数小于1.5 dB,输入输出回波损耗均小于-10 dB。

摘要：空间辐射环境探测可减轻或避免辐射环境对航天器和宇航员的危害,已成为近年来各航天大国研究空间环境的热点。对空间辐射环境进行探测的探测器较多,包括气体探测器、闪烁体探测器和半导体探测器,半导体探测器具有能量分辨率高、探测效率高等优点,已逐渐取代其他两种探测器。金刚石辐射探测器是半导体探测器的一种,具有探测精度高、耐候性好、无需制冷、寿命长以及抗辐射能力强等优点,特别适合长周期、强辐射的深空探测。同时,金刚石禁带宽度大,不响应可见光,可实现日盲观测,已被欧洲空间局(ESA)用于太阳紫外辐射探测。俄罗斯工业技术中心在多种粒子复合探测方面正在研制宇宙射线光谱仪,尽管探测能区集中在中高能,但该光谱仪可实现电子、质子和重粒子的复合探测。基于目前金刚石辐射探测器在单粒子辐射探测中的应用及空间复杂的多种粒子辐射环境,我国的空间辐射环境探测研究应通过设计基于多层金刚石膜的单粒子辐射探测器来提高探测器的能量分辨率,再构建探测器矩阵进行多种粒子复合探测,将人工神经网络算法引入数据处理过程,以拓展探测范围到低能区,实现全能量范围粒子的探测,从而为开展金刚石探测器在空间站、深空辐射环境探测等领域的应用探索奠定基础。