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近日，原子能院核安全研究所成功研制出國際首款X/γ和中子一體化輻射劑量探測芯片。該芯片可用于涉核領(lǐng)域放射工作場所、人員、環(huán)境等輻射劑量監(jiān)測場景，能夠?qū)崿F(xiàn)X/γ和中子劑量的準(zhǔn)確測量，相關(guān)能力達(dá)到國際先進(jìn)水平，彰顯了原子能院的創(chuàng)新研發(fā)能力。

國際首款X/γ和中子一體化輻射劑量探測芯片

X/γ和中子一體化輻射劑量探測芯片具有較高的熱中子探測效率，相較通用的半導(dǎo)體熱中子探測器，其探測效率可提高近10倍，達(dá)到35.3%。研發(fā)期間，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)突破了基于芯片的高效中子探測、中子/γ射線甄別、弱信號測量電磁兼容等關(guān)鍵技術(shù)，完成了從芯片設(shè)計(jì)、流片到集成封裝、檢測的全流程技術(shù)開發(fā)，成功研制了寬量程、數(shù)字化、通用化、低成本的輻射劑量探測芯片。開發(fā)的超低功耗電源和數(shù)據(jù)處理專用集成電路芯片，實(shí)現(xiàn)了對三種不同探測器的兼容和信號處理，其整體功耗僅9.6毫瓦；通過多種技術(shù)手段解決了高集成度探測芯片內(nèi)模數(shù)混合電路的電磁兼容問題，實(shí)現(xiàn)了對低能X/γ射線極產(chǎn)生微小信號的有效探測；開發(fā)的微型化溫度動(dòng)態(tài)補(bǔ)償技術(shù)，保證了芯片在極低溫和高溫條件下測量響應(yīng)的一致性。目前，基于該芯片開發(fā)的智能化探測器與APP應(yīng)用程序已在相關(guān)單位開展了應(yīng)用，探測設(shè)備有效保障了工作人員的輻射安全。

智能化探測器

未來，原子能院研發(fā)團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步將芯片拆分為X/γ和中子兩種探測芯片，開發(fā)具有更小尺寸和更低功耗的芯片，并積極拓展應(yīng)用，與智能終端、智能裝備相結(jié)合，開發(fā)具有輻射探測功能的智能手機(jī)、智能頭盔、無人機(jī)等，努力開展探測芯片產(chǎn)品化的研制，使其成為通用器件產(chǎn)品。