众所周知,在科研和工业领域,各种类型的科学探测器,都是常规必备装备。特别是对于一些前沿领域来说,新型材料探测器的使用频率一直很高。根据最新消息,近日,由美国西北大学和阿贡国家实验室组成的联合科研团队取得了重大突破,成功研发出一款新型中子半导体探测器。值得一提的是,这款富含锂的新型半导体材料体积非常小,完全可以装入口袋,将逐步取代目前普遍使用的超大型探测装备,进一步提升科研探测的工作效率。
根据了解,一直以来,作为各个国家的核心前沿课题,具备高效探测性能的中子探测器在国家安全、医学、天文学等许多领域都至关重要。目前来说,中子探测器主要分为气体探测器和闪烁体探测器,而此次美国科研团队研发攻关的中子半导体探测器体积非常小,可以有效弥补传统中子探测器在一些特殊探测场景方面的缺陷与不足。当然,根据了解,想要研制出能够符合这种需求的新型中子探测器,对于半导体材料的性能要求十分苛刻,而此次美国科研团队之所以取得重大突破,就是在无数次实验基础上,最终选择了具有出色中子吸收能力的锂材料。
此前,也有很多国家的科研团队在锂材料方面进行过多次探索,不过锂材料一直存在一种特殊的特性,就是遇水会碎裂。因此,在此次科研项目中,美国科研团队就是重点解决了锂材料与半导体的融合稳定性问题。最终,这种新型锂材料被命名为LiInP2Se6。根据了解,除了锂材料之外,LiInP2Se6还富含铟、磷、硒等多种元素。该化合物具有良好的热中子俘获截面、合适的带隙和有效传输电荷的能带结构,能够直接检测热中子。
据了解,美国科研团队公布的实验结果显示,以LiInP2Se6研制而成的新型中子探测器,具有超乎寻常的灵敏度,可以快速从非常弱的放射源中检测出热中子。不仅如此,由于锂元素能够吸收大量中子,所以这种探测设备非常小巧,甚至可以很容易地放入口袋中。随着此次科研成果的问世,未来全球科学领域在中子半导体探测器的研究方面也将迈入新的台阶。
