一种超稳定性GEM镀膜方法及工艺技术

本发明专利技术提出了一种超稳定性气体电子倍增器(GEM)镀膜方法及工艺该方法以氧化锆(ZrO2)为基材，采用化学气相沉积(CVD)技术镀覆富硼碳化硼(<supgt;10</supgt;B<subgt;4</subgt;C)薄膜，以增强其耐辐射和耐腐蚀能力。通过精确控制CVD过程，设定特定的孔径、孔间距和膜厚度，以优化GEM膜的增益性能和稳定性。在镀膜过程后，采用等离子体处理技术对镀覆表面进行改性，进一步提高了GEM膜的耐腐蚀性和耐辐照性。该等离子体处理不仅增加了膜层的表面粗糙度，以提高气体吸附效率，还通过表面激活增强了膜与基材之间的附着力。本发明专利技术的GEM镀膜方法通过结合高性能的陶瓷基材和先进的表面改性技术，显著提升了探测器的使用寿命和稳定性，并具有较好的可重复性和成本效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及中子探测装置领域,具体涉及涂硼陶瓷超稳定gem膜的制备方法与工艺。

技术介绍

1、在核物理研究、核设施监控以及辐射防护领域，中子探测技术占有极其重要的地位。中子探测器的设计和材料选择直接影响其探测效率、分辨率以及在高辐射环境下的稳定性。传统的中子探测器多依赖于气体放电原理，其中气体电子倍增器(gem)技术因其高空间分辨率和灵敏度而被广泛应用于高能物理实验和核辐射探测中。

2、gem探测器的核心部分是一层或多层由细小孔洞组成的导电薄膜。当探测器内部充满适当的工作气体并施加电场时，通过薄膜孔洞的初级电子被加速并与气体分子发生碰撞，产生更多的电离事件，从而实现电子的倍增。这一过程中，薄膜的物理和化学稳定性对于保证探测器的性能至关重要。

3、传统的gem薄膜通常采用聚合物材料或金属作为基底，然而这些材料在高能辐射环境下易于退化，导致探测器性能下降，使用寿命缩短。此外，传统材料在制备过程中也可能存在孔径和孔距不均匀的问题，这会进一步影响gem探测器的增益均匀性和稳定性。

4、在高辐射环境中，gem薄膜的耐辐照性成为影本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于中子探测的超稳定性气体电子倍增器(GEM)膜的制作方法，其特征在于该方法结合了陶瓷基材的高耐辐射性和富硼碳化硼涂层的高中子捕获率，以及通过精确控制的微孔结构和表面等离子体处理以提高膜的电子倍增效率和环境稳定性，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制作方法，其中所述氧化锆(ZrO2)陶瓷基材的厚度介于0.5mm至1.0mm之间。

3.根据权利要求1所述的制作方法，其中所述富硼碳化硼(10B4C)薄膜的厚度介于5至10微米之间。

4.根据权利要求1所述的制作方法，其中所述微孔的直径介于70至90微米之间，孔间距介于140至180微米之间。<...

【技术特征摘要】

1.一种用于中子探测的超稳定性气体电子倍增器(gem)膜的制作方法，其特征在于该方法结合了陶瓷基材的高耐辐射性和富硼碳化硼涂层的高中子捕获率，以及通过精确控制的微孔结构和表面等离子体处理以提高膜的电子倍增效率和环境稳定性，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制作方法，其中所述氧化锆(zro2)陶瓷基材的厚度介于0.5mm至1.0mm之间。

3.根据权利要求1所述的制作方法，其中所述富硼碳化硼(10b4c)薄膜的厚度介于5至10微米之间。

4.根据权利要求1所述的制作方法，其中所述微孔的直径介于70至90微米之间，孔间距介于140至180微米之间。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁大戬，杨思，王泽宇，赵浠君，庄乃亮，汤晓斌，龚频，胡志猛，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：