新型中子半導(dǎo)體探測器可裝入口袋

日前，美國研究人員在《自然》雜志上發(fā)表研究報(bào)告稱，他們使用一種富含鋰的新型半導(dǎo)體材料，開發(fā)出可裝入口袋的小型中子半導(dǎo)體探測器。這種探測器高效且穩(wěn)定，既可以作為便攜式設(shè)備用于現(xiàn)場檢查，也可以用在超大型探測設(shè)備上，有望成為新一代中子探測器。

目前廣泛使用的中子探測器主要有兩種類型——?dú)怏w探測器和閃爍體探測器。相比于這兩種探測器，中子半導(dǎo)體探測器體積更小，在某些方面更具優(yōu)勢。然而，可用于中子探測器的半導(dǎo)體材料并不好找，鋰因具有出色的中子吸收能力，被認(rèn)為是一種理想的候選材料。但鋰遇水會(huì)碎裂，要使其成功用于中子探測器，還需要解決如何將鋰集成到半導(dǎo)體中并使其穩(wěn)定的難題。

此次，美國西北大學(xué)和阿貢國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新的半導(dǎo)體材料LiInP2Se6——一種由鋰、銦、磷、硒組合而成的化合物，能夠直接檢測熱中子。

研究人員利用LiInP2Se6制成的中子探測器，具有很高的靈敏度，可以快速從非常弱的放射源中檢測出熱中子，將中子信號(hào)和伽馬射線等其他類型的核信號(hào)區(qū)分開來，還有助于防止誤報(bào)。

因富含鋰元素，少量LiInP2Se6就可以吸收大量中子，所以利用其制成的檢測設(shè)備可以足夠小。此次研究團(tuán)隊(duì)制成的設(shè)備原型就很小巧，可以很容易地放入口袋中。

研究人員指出，在各個(gè)領(lǐng)域，小型中子探測器都有很大應(yīng)用空間。他們的研究成果將會(huì)激發(fā)科學(xué)家對中子半導(dǎo)體探測器的研究興趣，從而使半導(dǎo)體探測器取代3He正比計(jì)數(shù)器成為可能。