“新型中子半导体探测器能装入口袋”

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美国研究者15日在《自然》杂志上发表了研究报告，称使用富含锂的新半导体材料，开发出了可以放入口袋的小型中子半导体探测器。 该检测器高效稳定，作为便携式仪器可以用于现场检查，也可以用于超大型检测仪器，有望成为新一代中子检测器。

高效的中子探测器在国家安全、医学、天文学等多个行业都很重要。 目前广泛采用的中子探测器主要有两种气体探测器和闪烁体探测器。 与这两种探测器相比，中子半导体探测器因其体积小、在某些方面更具特点而成为科学家研究的要点目标。 但是，虽然很难找到可以用于中子探测器的半导体材料，但由于锂具有优异的中子吸收能力，因此被认为是理想的候选材料。 但是，锂遇到水时会破裂，为了使中子探测器成功，还需要应对将锂集成到半导体中，使其稳定的课题。

这次，美国西北大学和阿贡国家实验室的研究人员发现了新的半导体材料liinp2se6的由锂、铟、磷、硒组合而成的化合物。 该化合物具有良好的热中子俘获截面、合适的带隙和较高效传输电荷的带结构，可以直接检测热中子。 其晶体结构特殊，锂位于金属层内部，无法达到水，因此可以制造出稳定地保持锂的事业装置。

利用liinp2se6制作的中子探测器具有高灵敏度，能够更迅速地从非常弱的放射源中检测热中子。 也有助于区分中子信号和伽马射线等其他类型的核信号，防止误报。 另外，由于含有丰富的锂，少量的liinp2se6可以吸收大量的中子，因此利用它的检测设备十分小。 这次研究小组制作的设备原型很小，可以很容易地放入口袋。

研究人员表示，在所有行业，小型中子探测器都有很大的应用空。 他们的研究成果使科学家中子半导体探测器的研究变得有趣，使用半导体探测器代替3he比例计数器成为可能。 (记者刘海英)