用于中子探测及成像的原子层沉积型微通道板及制作方法技术

本发明专利技术涉及中子探测技术领域，尤指一种用于中子探测及成像的原子层沉积型微通道板及制作方法；所述的原子层沉积型微通道板包括微孔阵列结构，以及依次顺序生长在微孔阵列结构上的中子敏感层、电导层、发射层和电极层；中子透过样品经微通道板的中子敏感材料发生核反应产生原初电荷，进而在不同微孔内电子雪崩获得空间信息，结合中子飞行时间信息得到样品的微观结构图像。本发明专利技术通过设计微通道板的几何尺寸，借助原子层沉积技术选择配合含有BCl3前驱源制备的中子敏感层、电导层和发射层，从而在高分辨中子成像领域获得高中子敏感的微通道板。道板。道板。

【技术实现步骤摘要】
用于中子探测及成像的原子层沉积型微通道板及制作方法


[0001]本专利技术涉及中子探测
，尤指一种用于中子探测及成像的原子层沉积型微通道板及制作方法。

技术介绍

[0002]原子层沉积技术(ALD)是一种前驱源材料和反应源材料以气体形式速率可控的交替进入基底，在其表面发生物理和化学吸附或表面饱和反应，将物质以单原子膜的形式一层一层沉积在基底表面的技术。基于自限制反应，原子层沉积技术可以生产出连续的无针孔薄膜，具有出色的台阶覆盖率，并且可以控制原子级膜的厚度和组成。
[0003]微通道板(MCP)是由数百万个互相平行的细小微通道电子倍增器通过薄板等几何形式集成的二维微孔阵列，在军用夜视、生物质谱、光电探测和粒子探测等领域中扮演着重要的角色。在中子探测和中子成像方面，中子透过样品后进入探测器，经中子敏感的微通道板的中子敏感材料发生核反应生成原初电荷，再通过MCP不同微孔内进行不同程度的电子雪崩放大产生的电信号，经像素读出电子学进行信号放大，处理和读出，结合中子飞行到MCP的时间从而给出不同中子能量的成像数据，最终经过对数据分析获得跟样本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于中子探测及成像的原子层沉积型微通道板，其特征在于：所述的原子层沉积型微通道板包括微孔阵列结构，以及依次顺序生长在微孔阵列结构上的中子敏感层、电导层、发射层和电极层；其中所述的中子敏感层的生长厚度为500nm～2.5μm；所述电导层的生长厚度为30nm～200nm；所述发射层的厚度为15nm～30nm。2.用于中子探测及成像的原子层沉积型微通道板的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、制作微孔阵列结构：将微孔阵列结构制作成适合探测中子的几何尺寸，并将其放入原子层沉积设备当中；S2、生长中子敏感层：将含有BCl3前驱源和配合其它中子敏感前驱源和反应源进行原子层沉积生成中子敏感材料，通过原子层沉积技术，在微孔阵列结构上生长中子敏感层；S3、生长电导层：将绝缘材料和导电材料，进行原子层沉积混合，通过原子层沉积技术，在微孔阵列结构上堆叠形成电导层；S4、生长发射层：将原子层沉积高二次电子发射系数的材料进行原子层沉积混合，通过原子层沉积技术，在微孔阵列结构上堆叠形成发射层；S5、蒸镀电极层：通过真空热蒸镀法在微孔阵列结构蒸镀电极层；S6、得到微通道板：按照上述步骤依次完成各功能薄膜层的生成后得到微通道板阵列。3.根据权利要求1或2所述的用于中子探测及成像的原子层沉积型微通道板的制作方法，其特征在于：所述几何尺寸中微孔阵列的斜切角为8
°
～20
°
，壁厚为1μm～1.5μm。4.根据权利要求2所述的用于中子探测及成像的原子层沉积型微通道板的制作方法，其特征在于：所述的微通道板生长各功能薄膜后的孔直径为1μm～8μm。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉漫，孙志嘉，刘术林，周健荣，闫保军，衡月昆，蒋兴奋，张斌婷，韦雯露，彭华兴，谭金昊，
申请(专利权)人：中国科学院高能物理研究所，
类型：发明
国别省市：