一、二维位置灵敏硅探测器的应用研究（论文文献综述）
石国柱[1]（2021）在《极端丰质子核26,27P与27S的奇特衰变实验研究》文中进行了进一步梳理远离β稳定线奇特核的合成及其性质研究一直处于核物理的前沿领域,它们通常有较大β衰变能和较小的粒子分离能,更多β延迟粒子发射的衰变道被打开,其缓发粒子将成为重要的实验观测量,而近滴线核的奇特衰变研究不仅为核内有效相互作用与基本对称性、核结构及天体核合成等关键问题提供重要的信息,也是人们对原子核稳定存在极限的一种探索。深入研究极端条件下的奇特核结构及其衰变性质不仅有助于检验、修正和发展现有的理论模型还将不断深化对物质微观结构、宇宙演化及元素起源的认识与理解。本论文工作是在中国科学院近代物理研究所放射性束流线（RIBLL）上开展了极端丰质子核26P,27P与27S的β衰变实验,能量为80.6 Me V/u的主束32S16+通过轰击1581μm厚的9Be初级靶发生弹核碎裂反应产生感兴趣的目标核素,碎片及反应产物经RIBLL1在束分离和净化,利用磁刚度–能损–飞行时间（Bρ–ΔE–To F）方法对次级束粒子进行鉴别。在连续束模式下将一定比例目标核注入厚度分别为142μm、40μm和304μm的三块双面硅条探测器（DSSDs）中,以兼顾对带电粒子的低能探测阈值与高能探测效率实现优势互补,并测量随后衰变信号的能量、位置和时间关联信息。在束流上下游分别放置不同厚度的四分硅探测器（QSDs）实现各种重离子、轻粒子以及电子的符合测量,管道外安装五个Clover型的HPGe探测器测量γ射线。同时采用循环酒精冷却、前沿定时甄别、双面硅条探测器的正背面符合等一系列测量技术提高信噪比,实现在高探测效率、低探测能量阈值下对衰变事件的直接精确测量。本次26P实验中,获得了符合已有文献的实验结果,包括半衰期、带电粒子能谱、衰变分支比、log ft、Gamow-Teller跃迁强度、γ射线谱与衰变纲图等。其中给出26P的半衰期43.6±0.3 ms与文献值符合较好。基于p-γ射线符合测量鉴别各种衰变成分,并结合注入硅探测器的26P粒子总数可计算其衰变分支比。对前人工作中部分质子的衰变路径进行重新指认,确认了26Pβ延迟发射的两质子峰1998（2）ke V,4837（7）ke V对应的新初末态能级。首次发现来自26Pβ延迟衰变的能量为4205（11）ke V和7842（6）ke V两个新质子峰。其中能量为7842（6）ke V质子远高于从子核26Si的同位旋相似态（IAS）布居至25Al基态发射的质子能量,确认此峰源于IAS之上的激发能级发射的质子。而基于p-γ符合表明能量为4205（11）ke V质子峰可与1367 ke V的γ射线符合,进而指认它是来自26Pβ延迟质子衰变至24Mg第一激发态[Ex=1369（1）ke V,Jπ=2+]发射的双质子。通过计算子核26Si的激发能发现两个质子峰来自同一激发能级,其激发能为Ex=13357（12）ke V,分支比和log ft值为0.78（5）%和3.78（6）,其log ft值在容许Gamow-Teller跃迁中是非常小的,深入理解强跃迁的来源将具有重要意义。与以往观测布居至到IAS的Fermi延迟双质子发射不同,一种新的衰变模式Gamow-Teller延迟双质子发射被确认。利用多种哈密顿量的壳模型计算结果,新观测的激发态的分支比出乎意料的强。通常情况下单质子发射比双质子发射具有更大的衰变能,实验上却得到比单质子发射大许多的双质发射分支,超强的G-T跃迁概率和大分支比均表明目前的理论可能在全部核区内低估了GT2p发射的概率,将为今后的实验和理论研究带来新的机遇。并合作开展了一些壳模型理论计算,更详细的定量分析正在进行中。本次实验中27P与26P伴随产生,由于27P具有极低的β延迟质子衰变分支以及在低能区较强的β叠加本底,将会对低能质子的信噪比产生不利影响,导致此次实验并未观测到可识别的质子峰。而连续束模式下有足够时间长度扩大拟合范围以准确地进行半衰期拟合,利用指数衰减加常数本底的方式拟合27P衰变时间谱得到比之前文献更精确的半衰期263.1±10.9 ms。并计算了27P与镜像核27Mg相似能级跃迁的δ值,在误差范围内未发现27P与27Mg存在同位旋对称性破缺。同时本论文为研究27S的β2p发射机制开展了双质子角关联的测量工作。在5 Me V以上27S衰变带电粒子谱上发现一个由27P的IAS跃迁至25Al基态的能量为6372（15）ke V,分支比为2.4（5）%的双质子峰,在实验上首次得到了双质子发射的角关联。基于实验结果和Monte Carlo模拟对比,发现27S的β2p发射的主要为级联发射机制。
宋海声,董彩霞,牛德芳,庄凯,李婷,秦秀波,刘鹏浩,杨雄斌,薛玉雄[2]（2021）在《影响PSSD位置分辨因素的蒙特卡罗模拟》文中认为以粒子与物质相互作用为理论基础,使用FLUKA蒙特卡罗模拟软件分析带电粒子的能量、入射角度、探测器厚度和灵敏面积等因素对位置灵敏硅探测器（PSSD）位置分辨能力的影响。模拟结果表明,随着电子能量的增加,探测器的位置分辨能力变差,当电子能量增大到可以穿过探测器时,位置分辨能力随着能量的增加逐渐提高;对于不同厚度的探测器来说,当电子能量完全沉积在探测器中时,探测器的位置分辨能力基本相同,当电子能量未能完全沉积在探测器中时,厚度较大的探测器位置分辨能力相对较差;探测器的面积有限会影响位置分辨能力;当电子以入射角度α≤45°入射探测器时,探测到的电子位置会沿着入射角度发生偏移,入射角度越大,偏移越明显。
汪慎[3]（2020）在《VLAST硅微条径迹探测器模块原型设计及参数化模拟研究》文中研究表明宇宙的天文学观测结果表明,除了可见物质,暗物质和暗能量占据了宇宙成分的大部分。关于暗物质粒子的研究,有可能在物理学领域产生革命性的突破。2015年我国发射的暗物质粒子探测卫星“悟空号”,首次直接测量到了电子宇宙射线能谱在0.9TeV处的变软,并且在约1.4TeV处能谱呈现出具有精细结构的迹象,但仍待进一步确认。由于探测器尺寸和结构的限制,“悟空号”的伽马射线探测能力比较弱,而伽马射线在暗物质间接探测方面发挥着重要的作用。因此,我国科学家提出了研制一款高性能的高能伽马射线、宇宙射线探测器——甚大面积伽马空间望远镜VLAST,其在继承“悟空号”优异的能量分辨和粒子鉴别本领的基础上,强化探测器的伽马射线探测能力,期望在伽马射线线谱或其他暗物质特征谱型的探测方面取得突破性进展,并在GeV-TeV伽马射线天文理论研究方面取得重要成果。在原型设计阶段,VLAST包括四个子探测器,分别是大面积、高分辨率的硅径迹探测器;精确测量带电粒子能量的锗酸铋晶体量能器;中子探测器和包裹着以上三个子探测器的反符合探测器。其中由大面积硅微条单元组成的硅径迹探测器可以对入射的带电粒子和高能伽马射线进行高精度的径迹测量。本论文主要工作包括两个部分:1.完成了 VLAST硅微条探测器原型模块的封装制作和数据获取系统的开发,并对所研制的探测器原型模块进行了初步的电子学测试。2.基于硅微条探测器的参数化模型,模拟了单层硅微条探测器的不同结构和电子学参数对探测器位置分辨的影响。然后在VLAST硅微条探测器模块原型的基础上,构建了 VLAST多层硅微条探测器系统,并对其角分辨能力进行了模拟。论文第一章介绍了暗物质粒子探测等空间天文研究的前沿问题和高能天体物理领域的一些实验设施,然后对VLAST探测器的进行了简单说明,第二章介绍了粒子探测的基本原理和一些常见的径迹探测器类型,然后举例说明了硅径迹探测器在空间粒子探测实验中的应用。第三章介绍了硅微条探测器中信号的产生机制与分析方法。论文第四章展示了 VLAST硅径迹探测器模块的研制方法和测试结果。在模块的研制方面,包括探测器的封装与前端电子学的设计、探测器数据获取系统的研制和上位机控制软件的开发。探测器模块的电子学测试部分包括探测器动态范围内的线性表现、通道间串扰的测量以及探测器通道的基线和噪声。测试结果表明本论文研制的VLAST硅径迹探测器模块可以实现348条探测器通道低噪声读出,当负载为一块探测器单元时,平均电子学噪声约为725e-,在电荷测量芯片的输入动态范围0-200fC内,系统的线性表现优于3%。论文第五章基于Allpix2仿真软件,对VLAST硅径迹探测器模块的位置分辨进行了模拟仿真,分析了硅微条探测器的电荷分配特性,探究了硅微条探测器的条带间距、信噪比、中间条带数目、粒子入射角度和二进制触发读出等不同特性参数对探测器位置分辨能力的影响。分析结果表明,在读出电子学间距一定时,隔条读出的方式对探测器的位置分辨有较大的提升。论文第六章建立了包括多层钨板在内的18大层的VLAST硅径迹探测器原型系统,结合第五章的参数化仿真模型,模拟了多层硅微条探测器的角分辨能力与入射伽马射线的能量和角度的关系,模拟结果表明对于垂直入射的50GeV伽马射线的径迹重建,VLAST硅径迹探测器原型系统的角分辨优于0.1度。
路顺茂[4]（2020）在《新型半球壳式电极硅探测器阵列的性能研究》文中研究说明随着半导体科学技术和材料工艺的飞速发展,越来越多的新型半导体材料探测器开始进入人们的视野。最常用的半导体材料是锗和硅,在半导体探测器这个大家庭中,硅基半导体探测器扮演着重要的角色,因其灵敏度高等电学性能的优势,而被广泛应用于光子及辐射环境下高能粒子的探测。现如今,传统三维沟槽探测器的种类繁多,对其进行的研究也更为深入,但传统三维沟槽探测器死区比例过大等缺点一直没有得到有效的解决,本文提出的新型半球壳式电极硅探测器可以有效解决这些缺点。本文通过对新型探测器的结构设计、全耗尽电压、电容和电荷收集等参数表征,来探讨其相对于传统三维沟槽探测器电学性能方面的优势,并对新型探测器的阵列做了初步研究。本文主要的研究内容如下:（1）对新型半球壳式电极硅探测器的结构设计理念进行了阐述和研究。通过调研关于传统三维沟槽探测器的文献我们发现,传统三维沟槽探测器存在死区过大,且电极间距依赖于角度θ,致使其出现电场分布不均匀等缺点。依据新型探测器的应用领域,确定了探测器基体的N型掺杂类型;通过对P-N结位置的全耗尽电压大小的计算对比,确定了P-N结位于外围的电极位置选取。通过这些研究,最终确定了新型半球壳式电极硅探测器的结构模型。（2）对新型探测器结构模型建立电学性能计算方法,并在Silvaco-TCAD中,对无辐照条件下的新型探测器进行相应的电学性能模拟仿真,我们发现,半径和厚度为50μm的新型探测器全耗尽电压较小,能耗较低,在无辐照情况下其全耗尽电压为8 V,低于相同尺寸传统三维沟槽探测器的全耗尽电压;新型探测器的电容只与自身结构有关,且探测器电容越低相应的噪声也会越小;在无辐照情况下其电容大小为3.2 f F,远低于传统三维沟槽探测器的电容大小;针对新型探测器的特殊结构,推导建立了电荷收集模型,运用Silvaco-TCAD仿真软件对新型探测器的电场进行了模拟仿真,并对半球电极内的比重场进行了仿真和对比,得到不同角度θ的比重场分布曲线走势接近,且仿真得到的曲线与理论曲线可以较好吻合。（3）对新型探测器阵列电学性能的研究发现,其电势分布均匀,且电场分布与探测器结构单元的电场分布大致相同,未受到相邻单元的影响,通过对全耗尽电压的研究发现,阵列的全耗尽电压较结构单元相对降低,这可能是由于相邻单元多个阳极的共同影响。
刘瑶光[5]（2020）在《硅漂移探测器的特性研究与测试优化》文中认为硅漂移探测器（SDD,Silicon Drift Detector）是一种基于侧向耗尽原理的半导体探测器,该探测器由小面积n+阳极完成大探测体积中信号电子的收集。无论探测器面积多大,都可以获得较小的读出电容（～60f F）,合理的漂移时间（<100ns）可以实现2D位置灵敏探测,无需液氮制冷便可实现超高能量分辨率(128e V@55Fe)。综合这些特征硅漂移探测器在X射线光谱学与成像领域备受关注,被广泛应用于X荧光分析、天体物理、高能物理、医学成像等领域。希望通过我们的研究工作,为国家的硅漂移探测器的自主研制提供有益尝试。本论文主要工作内容为:（1）理论分析硅漂移探测器工作原理,以X射线与半导体的相互作用与探测器侧向耗尽原理出发,研究了电子信号在硅漂移探测器中漂移扩散以及阳极读出的过程。采用Silvaco仿真工具,选择合适物理模型,构建硅漂移探测器同心漂移环与多保护环结构,仿真器件阳极漏电流、电势电场分布和电子浓度分布,分析电荷漂移路径的影响因素,验证保护环与光响应特性,完成器件特性仿真分析。（2）完成硅漂移探测器工艺制备后进行电学特性测试,分析关键电学参数。研究了漏电流偏压条件的依赖性、保护环偏压的依赖性,分析内环偏压对器件性能的影响。成功降低阳极漏电流至0.2n A,提高器件反向击穿电压至-200V。优化漂移环设计环宽70μm环间距30μm。仿真内置分压电阻器,实现横向漂移电场的优化。（3）实现硅漂移探测器线封装,完成激光脉冲信号测试,得到了清晰的脉冲曲线,验证了硅漂移探测器的激光响应能力。
牛徳芳[6]（2020）在《基于位置灵敏探测器的电子学系统的研制》文中研究指明在空间探测和中子打靶实验中都需要探测带电粒子的入射位置信息和能量信息,根据位置灵敏探测器的特性,本文研制了位置灵敏硅探测器的电子学读出系统,对探测器的位置分辨和能量分辨能力进行了初步测试,并采用蒙特卡罗方法模拟了探测器厚度、面积和入射电子能量、角度四个因素对位置灵敏探测器位置分辨的影响。主要内容包括:位置灵敏探测器的结构及原理、前置放大电路的设计、电路仿真、PCB电路板设计与测试、采集系统的调试、探测器位置性能测试,仿真模拟了探测器厚度、探测器面积、带电粒子入射能量、入射角度对探测器位置分辨的影响。探测器的电子学读出系统即放大电路系统和采集系统是决定探测器探测结果好坏的重要影响因素,在对探测器小信号放大和信号采集方面具有重要作用。本文设计的探测器电子学读出系统初步满足实验需求。经过测试,通过电子学读出系统可以成功读出241Am发散出的α粒子击打在位置灵敏探测器上产生的电信号,并且初步测得探测器在x轴和y轴的位置分辨有效率分别约为83%和76%,能量分辨率约为4.5%。采用FLUKA模拟软件,以电子为研究对象,分析了电子入射能量、方向和探测器的厚度、灵敏面积等因素对位置灵敏硅探测器位置分辨的影响。仿真结果显示:随着入射电子能量的增加,探测器的位置分辨率先变差后逐渐变好;当电子能量全部被探测器吸收时,不同厚度的探测器位置分辨能力基本一致,探测器不能完全吸收电子能量时,厚度较大的探测器位置分辨相对较差;当探测器的面积有限,电子从探测器的侧面逃逸时,探测器对电子的探测位置会在集中在入射点和逃逸侧面之间,影响位置分辨能力;电子入射角度（045°）入射1mm厚度探测器时,探测到的电子入射位置会沿着入射方向发生偏移,从而降低了探测器的位置分辨能力。
黄俊峰[7]（2020）在《硅漂移探测器的特性研究》文中指出近年来,X射线脉冲星导航系统已成为全球各航天大国的研究热点。高速X射线探测器是脉冲星导航系统中的重要器件,高速X射线探测器的性能直接决定了脉冲星导航系统的精度。在各种X射线探测器中,硅漂移探测器因其具有良好的能量分辨率、时间分辨率和高信噪比等特点,在深空探测、脉冲星导航等领域起着重要作用。因此本文以硅漂移探测器为研究对象,对硅漂移探测器各项电学特性进行仿真,为项目研制高性能的硅漂移探测器提供理论支持。本文基于Sentaurus TCAD半导体器件仿真软件,建立硅漂移探测器的三维模型,对硅漂移探测器的电势、电场、电子浓度、分压器电流、漏电流、饱和电容和耗尽电压进行了仿真,并得到以下结论:（1）对圆环形、四边形结构的硅漂移探测器的电势进行仿真,通过对比得到圆环形硅漂移探测器内部电势分布具有更好的对称性,并通过其内部的电场、电子浓度分布图验证了圆环形结构良好的对称性,在探测器内部能够形成良好的漂移通道。（2）对圆环形硅漂移探测器分压器上的电流进行仿真,在最外漂移环逐渐加大反向偏压,得到不同分压器宽度上的电流与外加偏压的I-V特性曲线。通过对比得到分压器上的电流随着宽度的变大而增大,各漂移环之间的穿通电压随着分压器宽度的增大而减小。（3）对圆环形硅漂移探测器漏电流、饱和电容与耗尽电压进行仿真,在探测器最外漂移环逐渐加大反向电压得到探测器的I-V和C-V特性曲线,得到探测器的耗尽电压约为-140 V,通过I-V特性曲线得到探测器的漏电流为2.4×10-9 A,通过C-V特性曲线得到探测器的饱和电容约为80 fF。
艾鹏程[8]（2020）在《基于卷积神经网络的高能物理事例特征信息在线提取算法研究》文中研究表明以加速器等大型科学装置为代表的高能物理实验是当今物理学的一个重要研究课题,其涵盖了面向实验事实的理论研究,与面向工程实践的探测器和电子学研制等方面。目前,高能物理实验朝着“能量前沿”和“高精度前沿”的方向迅速发展,随着事件率的提高和每事件数据量的增加,研究者逐渐认识到,现有的基于传统统计手段的数据处理方法已难以满足探测器下一代升级的需求,尤其是在本底事件比例高、有效数据通量大和需要在线分析和触发的情况下。在这其中,数据高维度、多重性和高度结构化的特征是高能物理实验数据分析普遍面临的几个主要的挑战。进入二十一世纪的第二个十年,以“深度学习”为代表的人工智能技术正蓬勃发展,俨然成为一个独立的且具有丰富内涵的研究方向,并渗透到实验物理学等多个领域,是当今备受关注的前沿问题。为了应对数据高维度、多重性和高度结构化的特征,需要有新的数据分析手段来利用数据本身的特点,从而在降低算法时间复杂度的同时提高算法的精度。在深度学习最为成功的计算机视觉领域,新的网络架构层出不穷,而这些网络架构大多数基于“卷积神经网络”。与传统的前馈网络相比,卷积神经网络利用了参数共享和平移不变的前提假设,在控制网络参数数量的同时方便了模型的训练和优化,极大地提升了网络模型的性能。理论和实验均表明,基于卷积神经网络的深度学习方法能够有效应对“维度的诅咒”,区分空间上多个不同的实体,并利用输入数据固有的结构化特征。受此启发,针对高能物理实验中不同维度的数据,本文以卷积神经网络为基础,提出了几种新的网络架构,在不同的应用背景下完成了特定的物理任务。主要工作和创新点如下:1.针对基于时间投影室和Topmetal像素读出平面的无中微子双贝塔衰变（0vββ）实验,构造了三维卷积神经网络,在有效提高信号/背景事件甄别能力的同时,也抑制了占主导地位的背景事件。在分析了 0vββ实验原理和相应实验装置特点的基础上,本文首次采用ResNet中残差单元结构用以构造三维卷积神经网络。为了论证神经网络的性能与理论上限的差距,本文设计了一个时间投影室中0vββ实验的Toy Model,进行了二者的分析和对比。针对0vββ实验物理仿真产生的数据,本文比较了二维卷积神经网络和不同深度的三维卷积神经网络,说明了三维结构和网络深度在本问题中的重要性。与传统方法相比,接受相同比例信号事件时,背景事件的接受率由11%降低到4%左右。对于探测器构建中需要处理的体元大小、扩散、噪声等问题,详细的仿真证明了所使用的的神经网络对这些因素的变化具有鲁棒性。2.针对气体漂移室和大阵列Topmetal像素传感器构成的束流测量系统,构造了一个基于分割和拟合的端到端网络,该网络架构能够在事先不知道粒子数目时,准确获取多粒子在三维空间的位置信息。该网络分为基础网络、二值分割和语义分割三个部分,其中二值分割和语义分割共享基础网络,分别用于初始径迹的确定和径迹位置的精确回归。在二值分割和语义分割的基础上,本文在深度学习的软件框架内设计了一个带权重的最小二乘拟合运算,用以结合以上两种分割方式的结果。整个网络架构（包括最小二乘拟合的部分）能够进行端到端的反向传导训练。另外,针对本束流定位问题,本文设计了一个“中心点-角度度量”,结合中心点和方向的偏移,用以评判定位的准确程度。在单径迹和多径迹的条件下,初始位置的分辨率可达到8.8 μm和11.4 μm,角度的分辨率可达到0.15°和0.21°。3.针对以ALICE-PHOS探测器中成形脉冲为例的时间序列,提出了由一维卷积神经网络构成的降噪自编码器,在实验室条件下取得的定时分辨率比曲线拟合方法提高了 20%以上。网络整体架构分为降噪自编码器部分和回归网络部分,其中降噪自编码器中采用了短路连接和通道拼接,用以建立长程的联系。针对高能物理实验中三种常见的变化形式（长时漂移、短时改变和随机噪声）,本文分析了传统曲线拟合方式的优点和局限性,然后使用比较研究的方法,引出了以卷积神经网络为代表的深度学习方法的优势。针对三种变化形式,本文进行了广泛的仿真研究,用以说明神经网络在非理想条件下的稳定性。最后,基于PHOS量能器的前端电子学板,进行了真实环境中的实验工作。实验结果表明,在100 ns成形时间时,神经网络的时间分辨率可达到1.37 ± 0.03 ns。4.在处理时间序列的网络架构和算法的基础上,设计了首款加速高能物理实验中神经网络模型的专用集成电路芯片PulseDL。针对高能物理探测器下一代升级中面临的高数据通量的问题,本文提议在探测器的前端电子学部分使用神经网络集成电路,用于执行特定的信息提取工作,从而降低需要传输的数据通量。设计的神经网络芯片PulseDL主要针对一维的脉冲时间序列,采用的是RISC处理器与定制化处理单元相结合的系统结构。针对特定的物理任务,本文进行了详细的硬件-软件综合设计,着重分析了卷积运算的并行化方法和定点数量化对精度的影响。在GSMCR013工艺上,进行了逻辑综合与布局布线,最终版图面积为24 mm2。仿真验证结果表明,该芯片能耗效率的峰值可达到12.351 GOPS/W。最后,利用实验室的相关硬件条件进行了芯片的测试,证明了该芯片具有多探测器通道的支持能力。
张亚[9]（2019）在《基于双面刻蚀工艺的沟槽电极硅探测器的优化方法》文中指出探测器主要用于医学、粒子物理领域。硅微条探测器（SMD）测量粒子位置时,虽然分辨率高,但不耐辐射。三维沟槽电极探测器（3D-Trench Electrode Detector,3D-TED）测量粒子位置时,分辨率等于电极间隔,但芯片纵向在衬底（非贯穿区）存在慢区。在此区域,探测器阵列之间的信号相互串扰。此外“电极盲区”体积大。提高3D-TED位置分辨率时,容易击穿且收集极读出路数变多,数据处理电路设计更加繁杂。本文以双面刻蚀工艺制备电极为基础,提出3D-TED为原型的结构优化方式,运用Slivaco软件对新结构的电学量模拟验证了结构优势。本文的主要工作如下:1.提出了蜂窝壳型电极探测器（HSED）与互嵌壳型电极探测器（ISED）模型。分别介绍了结构设计理念,提出了使嵌套区域（通常为盲区）最小的尺寸参数。为了证明结构的优势,对比了其与传统探测器的单元中的盲区面积。提出了可使阵列中的盲区面积减少的特殊阵列方式,使HSED在实际应用中,盲区均分布在芯片边沿,从而芯片探测区内几乎没有盲区。2.为了验证引入壳型电极的优势,模拟了HSED与ISED的电场,并与3D-TED对比,发现引入壳型电极后探测器电场得到改善。对不同dbot、嵌套程度的HSED的电场进行了模拟,发现盲区比例随dbot、嵌套程度增大而增大。3.结合Ramo理论,假设入射粒子为MIP粒子垂直入射芯片,且忽略粒子在介质中的散射,探究了壳型电极对阵列信号串扰的影响,发现引入壳型电极后阵列信号串扰减少,并且阵列信号串扰随嵌套程度增大而减少。4.提出三维双面微条探测器（3D-DSMD）模型。介绍了3D-DSMD的结构与协同响应的信号响应方式。介绍了3D-DSMD收集极数量与位置分辨率,这些指标相比于3D-TED有显着提升。为印证3D-DSMD具有协同响应的特点,且可用于二维位置鉴别,在忽略中间硅层的串扰的条件下,模拟了其响应信号。得出入射点各异时,3D-DSMD收集极响应顺序以及上下收集极的信号峰值时间也有差异。
廖川[10]（2019）在《可调中央电极式三维沟槽电极硅探测器电学性能及i-t曲线研究》文中研究表明硅可与包括可见光在内的很多辐射发生反应,且相对于其他半导体材料其成本有天然的优势,因此硅基探测器在航空航天、医疗、工业探伤、安全检测、核辐射监控、高能物理实验中有大量应用。当其应用于强辐射环境特别是高能物理实验中,探测器将遭受严重位移损伤,因此硅探测器的抗辐射加固受到广泛关注。对探测器而言抗辐射加固有两种方式:1.掺入特性杂质;2.设计新探测器结构。本文基于探测器结构设计,对探测器抗辐射加固展开研究,其主要内容为:为研究探测器抗辐射加固,本文针对位移损伤从微观损伤,到器件宏观性能破坏,进行了详细介绍。包含:损伤机制→非电离能损失归一化→形成的缺陷→缺陷堆积所致的宏观性能破坏。并基于此研究位移损伤对中央电极可调式三维沟槽电极硅探测器的破坏。本文基于泊松方程,对三维沟槽探测器进行改进,提出了一种可保证探测器在同一电压下,同时全耗尽的探测器单元结构-中央电极可调式三维沟槽电极硅探测器,并运用TCAD-slivaco验证了本文的设计方案;为了研究所设计结构的电学特性,通过模拟仿真,研究了探测器单元的电场电势特性,并由此给出了最小中央电极长度与电极间距间的关系,以及遭受Φeq=1x10166 neq/cm2的位移损伤后的最大电极间距;考虑到探测器结构的增长对噪声的影响,研究了漏电流、几何电容与探测器结构增长之间的定量关系,并由此给出了探测器单元最大体积与噪声的关系;为了研究探测器单元不同位置处在位移损伤后的电荷收集效率（CCE）特性,本文建立了辐射损伤后的CCE模型,并观察了遭受Φeq=1x10166 neq/cm2的位移损伤后不同区域的CCE变化。为了研究衬底对三维沟槽类探测器探测性能,本文基于最小电离粒子（MIP）入射探测器阵列模型,根据Ramo定理,研究了对电信号影响较为重要的两个参数（电场、比重场）随沟槽深度的变化;为定量研究沟槽深度变化对探测器电荷收集性能的影响,结合有限元思想,基于三维电场分布及三维比重场分布,建立了载流子漂移的3维物理模型,并在Matlab将其转化为数学模型,模拟信号产生过程;基于本文所建立的载流子漂移模型,本文模拟了不同沟槽深度下,MIP诱导产生的i-t曲线,给出了沟槽深度变化对探测器电荷收集性能影响的定量描述。
二、二维位置灵敏硅探测器的应用研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、二维位置灵敏硅探测器的应用研究（论文提纲范文）
（1）极端丰质子核26,27P与27S的奇特衰变实验研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 放射性核束物理的发展及意义 |
| 1.2 奇特核的衰变 |
| 1.3 β衰变的特性 |
| 1.3.1 β衰变的基础知识 |
| 1.3.2 β延迟质子发射 |
| 1.3.3 同位旋对称性破缺 |
| 1.3.4 注入-衰变法 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 相关核素的研究综述 |
| 2.1 ~(26)Pβ衰变研究 |
| 2.1.1 M.D.Cable的研究(1982) |
| 2.1.2 J.Honkanen的研究(1983) |
| 2.1.3 M.D.Cable的研究(1984) |
| 2.1.4 J.C.Thomas的研究(2004) |
| 2.1.5 D.Perez-Loureiro的研究(2016) |
| 2.1.6 RIBLL合作组的研究(2020) |
| 2.2 ~(27)Pβ衰变研究 |
| 2.2.1 J.Aysto的研究(1985) |
| 2.2.2 T.J.Ognibene的研究(1996) |
| 2.2.3 Y.Togano的研究(2011) |
| 2.2.4 E.McCleskey的研究(2016) |
| 2.3 ~(27)Sβ衰变研究 |
| 2.3.1 V.Borrel的研究(1991) |
| 2.3.2 G.Canchel的研究(2001) |
| 2.3.3 （？）.Janiak的研究(2017) |
| 2.3.4 RIBLL合作组的研究(2020) |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 实验装置与探测器刻度 |
| 3.1 兰州放射性束流线(RIBLL) |
| 3.1.1 装置综述 |
| 3.1.2 结构和特点 |
| 3.1.3 RIB的粒子鉴别 |
| 3.2 探测器阵列 |
| 3.3 电子学设置与数据获取系统 |
| 3.4 HPGe探测器的刻度 |
| 3.4.1 能量刻度 |
| 3.4.2 探测效率刻度 |
| 3.5 硅探测器的刻度 |
| 3.5.1 低增益信号的刻度 |
| 3.5.2 高增益信号的刻度 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 ~(26)P数据分析与结果 |
| 4.1 次级束离子的鉴别 |
| 4.2 衰变时间谱 |
| 4.3 带电粒子能谱 |
| 4.4 衰变分支比 |
| 4.5 γ射线谱 |
| 4.6 衰变纲图 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 ~(27)P的数据分析与结果 |
| 5.1 次级束离子鉴别 |
| 5.2 衰变时间谱 |
| 5.3 带电粒子能谱 |
| 5.4 γ射线谱 |
| 5.5 同位旋非对称性参数的计算 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 ~(27)S数据分析与结果 |
| 6.1 带电粒子能谱 |
| 6.2 双质子发射角关联的计算 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（2）影响PSSD位置分辨因素的蒙特卡罗模拟（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 仿真模型的建立 |
| 3 仿真结果与分析 |
| 3.1 电子能量对位置分辨能力的影响 |
| 3.2 探测器厚度对位置分辨能力的影响 |
| 3.3 探测器灵敏面积对位置分辨能力的影响 |
| 3.4 入射角度对位置分辨能力的影响 |
| 4 结论 |
（3）VLAST硅微条径迹探测器模块原型设计及参数化模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 背景 |
| 1.1 暗物质与空间高能粒子探测 |
| 1.1.1 暗物质粒子探测 |
| 1.1.2 伽马射线与高能时域天文 |
| 1.1.3 宇宙线 |
| 1.2 高能粒子探测器 |
| 1.3 甚大面积伽马空间望远镜VLAST |
| 第2章 粒子探测原理与高能物理中的径迹探测器 |
| 2.1 粒子探测的原理 |
| 2.1.1 粒子与辐射 |
| 2.1.2 粒子的探测机制 |
| 2.2 Micromegas探测器 |
| 2.3 闪烁光纤径迹探测器 |
| 2.4 硅微条探测器 |
| 2.4.1 应用在粒子探测领域的 半导体材料 |
| 2.4.2 半导体硅探测器的工作原理 |
| 2.4.3 硅微条探测器的关键技术 |
| 2.5 硅径迹探测器在空间粒子探测中的应用 |
| 2.5.1 Fermi-LAT |
| 2.5.2 AMS-02 |
| 2.5.3 DAMPE |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 硅微条探测器中信号的产生机制和分析方法 |
| 3.1 信号的形成与传输 |
| 3.1.1 硅微条探测器中的能量沉积 |
| 3.1.2 载流子的漂移与扩散 |
| 3.1.3 Ramo定理与权重场 |
| 3.2 噪声分析 |
| 3.2.1 共模噪声 |
| 3.3 位置分辨 |
| 3.4 读出电子学 |
| 3.4.1 电荷灵敏放大器 |
| 3.4.2 脉冲成形 |
| 3.4.3 信号的数字化处理 |
| 第4章 VLAST硅径迹探测器模块研制与测试 |
| 4.1 硅径迹探测器模块研制技术路线 |
| 4.2 探测器前端 |
| 4.2.1 硅微条探测器 |
| 4.2.2 探测器封装 |
| 4.2.3 电荷灵敏放大器芯片IDE1140 |
| 4.2.4 关键电路设计 |
| 4.3 数据获取系统 |
| 4.3.1 电路设计 |
| 4.3.2 FPGA固件逻辑与DAQ工作时序 |
| 4.3.3 CVI上位机控制软件 |
| 4.3.4 USB数据传输 |
| 4.4 硅微条探测器参数表征 |
| 4.4.1 测试平台 |
| 4.4.2 电容-电压曲线 |
| 4.4.3 电流-电压曲线 |
| 4.4.4 探测器通道耦合电容 |
| 4.5 探测器原型系统电子学测试 |
| 4.5.1 达峰时间测量 |
| 4.5.2 系统的增益与探测器通道的线性刻度 |
| 4.5.3 通道间的串扰 |
| 4.5.4 电子学基线与RMS噪声 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 VLAST硅微条探测器模块仿真 |
| 5.1 探测器仿真的必要性与可行性 |
| 5.2 仿真所需的软件工具 |
| 5.2.1 硅探测器仿真工具Allpix~2 |
| 5.2.2 电场仿真软件Silvaco atlas |
| 5.3 探测器的电荷分配模型 |
| 5.3.1 条带连续读出 |
| 5.3.2 添加一组中间条带 |
| 5.3.3 添加三组中间条带 |
| 5.3.4 晶体缺陷对电荷收集的影响 |
| 5.4 探测器位置分辨仿真 |
| 5.4.1 蒙特卡罗仿真参数设置 |
| 5.4.2 电荷共享效应 |
| 5.4.3 条带间距对位置分辨的影响 |
| 5.4.4 信噪比对位置分辨的影响 |
| 5.4.5 中间条带数目对位置分辨的影响 |
| 5.4.6 粒子入射角度对位置分辨的影响 |
| 5.4.7 二进制读出 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 VLAST硅径迹探测器系统仿真 |
| 6.1 探测器模型的建立 |
| 6.2 探测器的角分辨能力 |
| 6.2.1 径迹重建算法 |
| 6.2.2 角分辨与入射粒子能量的关系 |
| 6.2.3 角分辨与入射粒子角度的关系 |
| 6.2.4 钨板厚度分布对探测器角分辨的影响 |
| 6.3 分析与讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 论文中涉及的重要公式、定理、算法和代码 |
| A.1 Ramo定理 |
| A.2 VLAST模块仿真代码示例 |
| A.3 Silvaco Atlas电场仿真算法 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（4）新型半球壳式电极硅探测器阵列的性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 硅探测器概述 |
| 1.1.2 硅探测器的发展历史 |
| 1.2 硅探测器的应用及国内外研究现状 |
| 1.2.1 硅探测器的应用 |
| 1.2.2 当代探测器的国内外发展现状 |
| 1.3 研究内容及意义 |
| 第2章 仿真软件及新型半球壳式电极硅探测器的结构设计 |
| 2.1 Silvaco仿真软件介绍 |
| 2.2 基本半导体方程 |
| 2.2.1 Poisson方程 |
| 2.2.2 电流连续性方程 |
| 2.2.3 载流子方程 |
| 2.3 基本物理模型 |
| 2.3.1 SRH复合模型 |
| 2.3.2 俄歇复合模型 |
| 2.4 探测器结构设计 |
| 2.4.1 探测器工作原理 |
| 2.4.2 新型探测器几何模型选择 |
| 2.4.3 新型探测器的硅体材料选择和P-N结位置选取 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 新型半球壳式电极硅探测器的全耗尽电压与电容 |
| 3.1 新型探测器的全耗尽电压 |
| 3.1.1 新型探测器半球内全耗尽电压计算模型 |
| 3.1.2 新型探测器全耗尽电压模拟仿真 |
| 3.1.3 与传统三维沟槽探测器全耗尽电压的对比 |
| 3.2 新型探测器电容的影响因素 |
| 3.2.1 探测器电容的构成 |
| 3.2.2 电容与探测器结构的关系 |
| 3.2.3 电容与外加偏压的关系 |
| 3.2.4 电容与中央电极尺寸的关系 |
| 3.2.5 与传统三维探测器的电容比较 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 电荷收集模型的建立与仿真结果 |
| 4.1 Ramo定理 |
| 4.1.1 Ramo理论的推导 |
| 4.1.2 Ramo定理对新型探测器的物理意义 |
| 4.2 电荷收集模型的推导 |
| 4.3 新型探测器的电场及比重场模拟仿真 |
| 4.3.1 电场的模拟仿真及分析 |
| 4.3.2 比重场的TCAD仿真及结果分析 |
| 4.4 新型探测器电荷收集的处理方法 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 新型探测器阵列的电学性能表征 |
| 5.1 探测器阵列的选择 |
| 5.2 阵列的电势和电场分布 |
| 5.2.1 阵列的电势分布 |
| 5.2.2 阵列的电场分布 |
| 5.3 阵列的全耗尽电压 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
| 附录A:Silvaco Dev Edit语句 |
| 附录B:Silvaco Atlas语句 |
（5）硅漂移探测器的特性研究与测试优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 硅基X射线探测器 |
| 1.1.1 半导体X射线探测器及应用 |
| 1.1.2 硅基X射线探测器的基本原理 |
| 1.1.3 硅基X射线探测器的分类 |
| 1.2 硅漂移探测器SDD |
| 1.2.1 硅漂移探测器的工作原理 |
| 1.2.2 硅漂移探测器的发展 |
| 1.2.3 硅漂移探测器的挑战与机遇 |
| 1.3 本章小结 |
| 第二章 硅漂移探测器的器件特性仿真 |
| 2.1 仿真软件简要说明 |
| 2.1.1 软件概况 |
| 2.1.2 仿真物理模型介绍 |
| 2.1.3 仿真环境设置 |
| 2.2 硅漂移探测器结构与参数设计 |
| 2.3 器件特性仿真分析 |
| 2.3.1 漏电流仿真 |
| 2.3.2 器件内部电势分布 |
| 2.3.3 电场与电子浓度分布 |
| 2.3.4 电荷漂移路径分析 |
| 2.3.5 保护环特性仿真 |
| 2.3.6 光响应特性仿真 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 硅漂移探测器制作与测试 |
| 3.1 硅漂移探测器的制备流程 |
| 3.2 硅漂移探测器实际结构 |
| 3.3 硅漂移探测器的电学特性测试 |
| 3.3.1 硅漂移探测器的偏置电压设置 |
| 3.3.2 硅漂移探测器的电势分布测试 |
| 3.3.3 硅漂移探测器的漏电流测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 硅漂移探测器的特性优化 |
| 4.1 硅漂移探测器关键电学参数分析 |
| 4.1.1 漏电流偏置条件依赖性分析 |
| 4.1.2 保护环偏压依赖性分析 |
| 4.2 硅漂移探测器的特性优化 |
| 4.2.1 漂移环结构的仿真优化 |
| 4.2.2 内置电阻分压器仿真优化 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 硅漂移探测器光响应的测试 |
| 5.1 硅漂移探测器的封装 |
| 5.2 激光信号的测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 发表文章 |
（6）基于位置灵敏探测器的电子学系统的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 位置灵敏探测器的国内外发展 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 核探测器系统概述 |
| 2.1 位置灵敏探测器原理介绍 |
| 2.2 核电子学处理系统 |
| 2.2.1 放大器电路 |
| 2.2.2 前置放大器 |
| 2.2.3 主放大器 |
| 2.2.4 后端电子学系统 |
| 2.3 位置和能谱重建 |
| 第3章 放大电路系统设计 |
| 3.1 信号引出电路 |
| 3.2 前置放大器 |
| 3.2.1 电压灵敏前置放大器 |
| 3.2.2 电流灵敏前置放大器 |
| 3.2.3 电荷灵敏前置放大器 |
| 3.3 极零相消电路 |
| 3.3.1 极零相消原理 |
| 3.3.2 极零相消实现方法 |
| 3.4 滤波电路 |
| 3.4.1 噪声来源 |
| 3.4.2 滤波电路 |
| 3.5 主放大器设计 |
| 3.6 MULTISIM仿真 |
| 第4章 系统调试及探测器性能测试 |
| 4.1 PCB设计 |
| 4.2 电路测试 |
| 4.2.1 噪声测试 |
| 4.2.2 主放大器测试 |
| 4.2.3 电路联调 |
| 4.2.4 信号采集系统测试 |
| 4.3 PSD性能测试 |
| 4.3.1 位置分辨 |
| 4.3.2 能量分辨 |
| 第5章 蒙特卡罗模拟 |
| 5.1 仿真模型建立 |
| 5.2 电子能量对位置分辨的影响 |
| 5.3 探测器厚度对位置分辨的影响 |
| 5.4 探测器面积对位置分辨率的影响 |
| 5.5 入射角度对位置分辨的影响 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
（7）硅漂移探测器的特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 硅半导体探测器的发展历史 |
| 1.3 硅半导体探测器的应用 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 硅漂移半导体探测器结构设计 |
| 2.1 硅漂移半导体探测器工作原理 |
| 2.2 硅漂移半导体探测器的结构设计理念 |
| 2.2.1 硅漂移探测器漂移环的选择 |
| 2.2.2 硅漂移探测器分压器的设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 硅漂移探测器器件模型建立 |
| 3.1 Sentaurus TCAD仿真软件介绍 |
| 3.2 仿真的基本物理方程 |
| 3.3 仿真的基本物理模型 |
| 3.4 仿真的结构参数 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 硅漂移探测器的电学特性仿真 |
| 4.1 硅漂移探测器的电势分布 |
| 4.1.1 圆环形硅漂移探测器的电势分布 |
| 4.1.2 圆环形和四边形硅漂移探测器的电势分布对比 |
| 4.2 圆环形硅漂移探测器的电场和电子浓度分布 |
| 4.2.1 圆环形硅漂移探测器的电场分布 |
| 4.2.2 圆环形硅漂移探测器的电子浓度分布 |
| 4.3 圆环形硅漂移探测器的分压器电流仿真 |
| 4.4 圆环形硅漂移探测器的漏电流仿真 |
| 4.4.1 硅漂移探测器的漏电流 |
| 4.4.2 圆环形硅漂移探测器漏电流的仿真与分析 |
| 4.5 圆环形硅漂移探测器的电容仿真 |
| 4.5.1 探测器的电容 |
| 4.5.2 圆环形硅漂移探测器的电容仿真与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（8）基于卷积神经网络的高能物理事例特征信息在线提取算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 高能物理实验概述 |
| 1.1.2 高能物理中的机器学习方法 |
| 1.1.3 深度学习概况 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 方法论和关键问题 |
| 1.4 本文主要工作和创新点 |
| 1.5 本文结构安排 |
| 第2章 预备知识 |
| 2.1 卷积神经网络理论和实践 |
| 2.1.1 神经网络简介 |
| 2.1.2 卷积神经网络 |
| 2.1.3 网络结构的演绎和优化 |
| 2.1.4 优化和正则化方法 |
| 2.2 高能物理实验探测器 |
| 2.2.1 探测器的物理分辨能力 |
| 2.2.2 混合型像素传感器芯片Topmetal |
| 2.2.3 ALICE实验的光子量能器 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于三维卷积神经网络的Ovββ实验事例判选 |
| 3.1 无中微子双贝塔衰变实验 |
| 3.1.1 物理动机 |
| 3.1.2 基于Topmetal-S的TPC读出平面 |
| 3.1.3 基于广度优先搜索的径迹识别 |
| 3.2 三维卷积神经网络设计与优化 |
| 3.2.1 二维卷积神经网络 |
| 3.2.2 三维卷积神经网络 |
| 3.2.3 三维残差神经网络 |
| 3.3 神经网络性能的比较研究 |
| 3.3.1 Toy Model的构造原理 |
| 3.3.2 构造细节和理论上限分析 |
| 3.3.3 神经网络的性能和比较 |
| 3.4 仿真和性能分析 |
| 3.4.1 物理仿真 |
| 3.4.2 数据预处理 |
| 3.4.3 神经网络配置 |
| 3.4.4 2D CNN用于不同粒度的仿真数据 |
| 3.4.5 网络结构对性能的提升 |
| 3.4.6 扩散和噪声的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于端到端神经网络的多粒子束流定位 |
| 4.1 束流测量系统 |
| 4.1.1 背景介绍 |
| 4.1.2 基于Topmetal-Ⅱ-的单粒子测量系统 |
| 4.1.3 CEE实验的束流信息获取 |
| 4.2 传统方法及其局限性 |
| 4.2.1 重心法 |
| 4.2.2 双边沿检测法 |
| 4.2.3 传统方法的局限性 |
| 4.3 多分支端到端神经网络设计 |
| 4.3.1 基础网络 |
| 4.3.2 二值分割 |
| 4.3.3 语义分割和像素分配 |
| 4.3.4 最小二乘拟合及其反向传导 |
| 4.3.5 神经网络架构 |
| 4.4 仿真结果与实验性能分析 |
| 4.4.1 物理仿真 |
| 4.4.2 数据预处理 |
| 4.4.3 神经网络配置 |
| 4.4.4 单径迹仿真和性能分析 |
| 4.4.5 多径迹仿真和性能分析 |
| 4.4.6 实验数据分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于降噪自编码器的量能器脉冲信号特征提取 |
| 5.1 脉冲处理的相关实验背景 |
| 5.2 PHOS量能器的前端电子学和物理分析 |
| 5.2.1 量能器前端电子学 |
| 5.2.2 曲线拟合信息提取方法 |
| 5.2.3 曲线拟合的实践难题 |
| 5.3 神经网络架构设计 |
| 5.3.1 降噪自编码器 |
| 5.3.2 回归网络 |
| 5.4 深度学习的降噪性能研究 |
| 5.4.1 曲线拟合的理论分析 |
| 5.4.2 曲线拟合的仿真验证 |
| 5.4.3 深度学习的优势 |
| 5.4.4 仿真结果对比分析 |
| 5.5 实验及其性能分析 |
| 5.5.1 硬件测试平台的搭建 |
| 5.5.2 神经网络配置 |
| 5.5.3 实验测试结果 |
| 5.5.4 实验结果讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 PulseDL神经网络在线处理芯片设计 |
| 6.1 背景和意义 |
| 6.2 PulseDL神经网络芯片结构设计 |
| 6.2.1 方案论证 |
| 6.2.2 硬件设计 |
| 6.2.3 软件设计 |
| 6.2.4 卷积运算的并行化 |
| 6.2.5 量化的影响 |
| 6.2.6 RTL电路的详细设计 |
| 6.3 数字流程和仿真验证 |
| 6.3.1 逻辑综合和布局布线 |
| 6.3.2 仿真验证方法和结果 |
| 6.4 硬件测试 |
| 6.4.1 测试平台的搭建 |
| 6.4.2 测试固件和软件设计 |
| 6.4.3 结果和分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 本文总结 |
| 7.2 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表的论文 |
| 致谢 |
（9）基于双面刻蚀工艺的沟槽电极硅探测器的优化方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 探测器运行原理 |
| 1.3 探测器功能 |
| 1.4 硅探测器相关研究现状 |
| 1.5 选题依据 |
| 1.6 本文主要内容与创新点 |
| 第2章 探测器辐射加固 |
| 2.1 探测器技术指标 |
| 2.2 辐射诱导探测器性能退化 |
| 2.3 探测器辐射加固 |
| 2.3.1 探测器PN结位置 |
| 2.3.2 探测器介质掺杂类型 |
| 2.4 研究方法的可行性 |
| 2.5 探测器工艺方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 壳型电极探测器 |
| 3.1 壳型电极的提出 |
| 3.2 结构设计 |
| 3.2.1 蜂窝壳型电极三维探测器 |
| 3.2.2 互嵌壳型电极探测器 |
| 3.3 壳型电极对盲区的影响 |
| 3.4 壳型电极对探测阵列信号串扰的影响 |
| 3.4.1 3D-TED探测阵列信号串扰 |
| 3.4.2 壳型电极探测阵列信号串扰 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 三维双面微条探测器 |
| 4.1 结构设计 |
| 4.2 信号响应方式 |
| 4.3 收集极数量与位置分辨率 |
| 4.4 信号响应仿真 |
| 4.5 电学模拟 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在校期间发表的学术成果 |
（10）可调中央电极式三维沟槽电极硅探测器电学性能及i-t曲线研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 探测器的制备 |
| 1.1.1 单晶硅的制备 |
| 1.1.2 硅探测器的制作 |
| 1.2 硅探测器原理 |
| 1.2.1 硅探测器工作原理 |
| 1.2.2 电容 |
| 1.2.3 漏电流 |
| 1.2.4 信噪比 |
| 1.3 硅探测器的分类 |
| 1.3.1 二维硅探测器 |
| 1.3.2 三维硅探测器 |
| 1.3.3 几种不同材料的半导体探测器 |
| 1.4 选题依据 |
| 第2章 位移损伤对硅探测器性能的影响 |
| 2.1 微观损伤 |
| 2.1.1 损伤机理 |
| 2.1.2 非电离能量损失归一化假设(NIEL) |
| 2.2 缺陷的分类 |
| 2.2.1 缺陷簇 |
| 2.2.2 点缺陷 |
| 2.2.3 缺陷的测试方法 |
| 2.3 宏观性能变化 |
| 2.3.1 漏电流 |
| 2.3.2 空间电荷转型 |
| 2.3.3 电荷收集效率 |
| 第3章 中央电极可调式三维沟槽电极硅探测器 |
| 3.1 设计理论 |
| 3.1.1 模型简介 |
| 3.1.2 平行电极处电极间距与全耗尽电压的关系 |
| 3.1.3 柱形电极处电极间距与全耗尽电压的关系 |
| 3.1.4 设计验证 |
| 3.2 电场电势性能研究 |
| 3.2.1 优化验证 |
| 3.2.2 中央电极变化对电场电势特性的影响 |
| 3.2.3 辐照损伤影响 |
| 3.3 中央电极长度所受限制 |
| 3.3.1 漏电流 |
| 3.3.2 几何电容 |
| 3.3.3 限制模型及分析 |
| 3.4 电荷收集性能研究(计数率) |
| 3.4.1 平行电极处 |
| 3.4.2 圆形电极处 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 i-t曲线模拟 |
| 4.1 比重场及电场特性研究 |
| 4.1.1 比重场特性研究 |
| 4.1.2 电场特性研究 |
| 4.2 模型建立 |
| 4.3 matlab计算结果及分析 |
| 4.3.1 (b)单元感应电流的模拟 |
| 4.3.2 (a)单元感应电流的模拟 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
四、二维位置灵敏硅探测器的应用研究（论文参考文献）
- [1]极端丰质子核26,27P与27S的奇特衰变实验研究[D]. 石国柱. 兰州大学, 2021(01)
- [2]影响PSSD位置分辨因素的蒙特卡罗模拟[J]. 宋海声,董彩霞,牛德芳,庄凯,李婷,秦秀波,刘鹏浩,杨雄斌,薛玉雄. 激光与光电子学进展, 2021(05)
- [3]VLAST硅微条径迹探测器模块原型设计及参数化模拟研究[D]. 汪慎. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [4]新型半球壳式电极硅探测器阵列的性能研究[D]. 路顺茂. 湘潭大学, 2020(02)
- [5]硅漂移探测器的特性研究与测试优化[D]. 刘瑶光. 贵州大学, 2020(04)
- [6]基于位置灵敏探测器的电子学系统的研制[D]. 牛徳芳. 西北师范大学, 2020(01)
- [7]硅漂移探测器的特性研究[D]. 黄俊峰. 华北电力大学(北京), 2020(06)
- [8]基于卷积神经网络的高能物理事例特征信息在线提取算法研究[D]. 艾鹏程. 华中师范大学, 2020(01)
- [9]基于双面刻蚀工艺的沟槽电极硅探测器的优化方法[D]. 张亚. 湘潭大学, 2019
- [10]可调中央电极式三维沟槽电极硅探测器电学性能及i-t曲线研究[D]. 廖川. 湘潭大学, 2019(02)