基于硅光電倍增管的Cs2 LiYCl6( CLYC) 探測器快中子輻照效應研究

陳昭熙 孫世峰 張翔銘 張翱

摘 要：實驗通過將硅光電倍增管（ silicon photomultiplier，SiPM） 器件和Cs2 LiYCl6（ CLYC） 閃爍體探測器暴露于14MeV 的快中子場中，最高累積注量達到1. 53×1011 cm-2 ，分析了中子輻照對SiPM 器件參數和CLYC 探測器性能的影響。重點研究了不同注量輻照前后，SiPM 的增益、暗計數率、暗電流、擊穿電壓和淬滅電阻等參數， 以及CLYC 探測器探測性能的變化情況和原因，其中暗計數率最高上升了3 個數量級，暗電流最高上升了2 個數量級，CLYC 探測器的能量分辨率去除本底后下降了1. 4%。輻照實驗后，在室溫條件下對SiPM 和CLYC 探測器進行退火，研究SiPM 器件參數和探測器性能恢復情況。SiPM 和CLYC 探測器的性能會隨著中子注量的增加而逐漸變差。對于SiPM，主要表現為暗計數率和暗電流的提高。對于CLYC 探測器，主要表現為能量分辨率的降低。退火過程有助于減輕中子輻照的影響，恢復SiPM 和CLYC 探測器的部分性能。

關鍵詞：中子輻照;SiPM;CLYC 探測器;輻照損傷;退火

中圖分類號：TL812 文獻標識碼：A