[發明專利]一種基于多指SiGe HBT的輻射強度檢測器

有效

• 申請號: 201710927004.8
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107728190B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 秦國軒;趙政;張一波;黨孟嬌;王亞楠
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01T1/24
• 分類號: G01T1/24
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

一種基于多指SiGe?HBT的輻射強度檢測器，包括依次串聯連接的：三八譯碼器、起連接作用的第一排插、可拆卸輻射強度探測陣列、起連接作用的第二排插、濾波器陣列和A/D轉換電路陣列和FPGA芯片，FPGA芯片的信號輸入端還連接矩陣鍵盤，FPGA芯片的輸出端連接液晶顯示器以及連接三八譯碼器的輸入端。可拆卸輻射強度探測陣列是由若干個結構相同的檢測單元構成，每一個檢測單元的輸入端通過第一排插連接三八譯碼器的輸出端，每一個檢測單元的輸出端通過第二排插連接濾波器陣列的輸入端。本發明可以實現對質子輻射、電離輻射和中子輻射輻射強度的快速高效檢測。可應用于航空航天，核電站等對輻射敏感的工作區域，也可以應用于日常生產生活中。

技術領域

本發明涉及一種輻射強度檢測器。特別是涉及一種用于對空間中輻射源輻射強度檢測的基于多指SiGe?HBT的輻射強度檢測器。

背景技術

隨著航空航天技術以及核電技術的發展，輻射問題漸漸引起了人們的廣泛關注。在日常生活以及科研工作中，我們通常希望對質子輻射，電離輻射和中子輻射的輻射強度進行計量，以便于進行輻射預警以及對輻射的定性分析。同時，我們也希望所用檢測器可以快速高效的檢測出輻射強度的變化。此外，我們也希望使用的輻射檢測裝置售價較低，可大范圍應用。但現有輻射檢測儀對輻射的檢測局限于單一輻射，且電離輻射檢測裝置受天線帶寬影響需要額外的DSP模塊對信號進行變頻處理，大大增加了輻射檢測儀的生產成本，不利于輻射強度檢測器的推廣使用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種可以實現對質子輻射、電離輻射和中子輻射輻射強度快速高效檢測的基于多指SiGe?HBT的輻射強度檢測器。

本發明所采用的技術方案是：一種基于多指SiGe?HBT的輻射強度檢測器，其特征在于，包括依次串聯連接的：三八譯碼器、起連接作用的第一排插、可拆卸輻射強度探測陣列、起連接作用的第二排插、濾波器陣列和A/D轉換電路陣列和FPGA芯片，所述FPGA芯片的信號輸入端還連接矩陣鍵盤，所述FPGA芯片的輸出端連接液晶顯示器以及連接三八譯碼器的輸入端。

所述FPGA芯片還連接USB接口。

所述的可拆卸輻射強度探測陣列是由若干個結構相同的檢測單元構成，每一個檢測單元的輸入端通過第一排插連接所述三八譯碼器的輸出端，每一個檢測單元的輸出端通過第二排插連接所述濾波器陣列的輸入端。

所述濾波器陣列是由若干個結構相同的濾波器構成，所述濾波器的個數與構成可拆卸輻射強度探測陣列的檢測單元的個數相同。

所述的A/D轉換電路陣列是由若干個結構相同的A/D轉換電路構成，所述A/D轉換電路的個數與構成濾波器陣列的濾波器的個數相同。

所述的檢測單元包括有一個多指SiGe?HBT、第一MOS開關管和第二MOS開關管，其中，所述多指SiGe?HBT的基極接地，集電極連接第一MOS開關管的漏極，發射極連接第二MOS開關管的漏極，所述第一MOS開關管和第二MOS開關管的柵極通過第一排插連接三八譯碼器的輸出端，源極通過第二排插連接濾波器的輸入端。

在所述的檢測單元中，所述的第一MOS開關管和第二MOS開關管采用隔離鉛盒進行封閉，用于與所述的多指SiGe?HBT進行隔離。

所述多指SiGe?HBT的集電極上設置有U型結構的集電極n型摻雜區，所述集電極n型摻雜區的U型凹槽內嵌入有基區p型摻雜區，所述基區p型摻雜區的上端面內分別嵌入有3個發射極n型摻雜區，所述多指SiGe?HBT的基極為梳狀結構，且一體形成有4個基極齒，所述多指SiGe?HBT的發射極為梳狀結構，且一體形成有3個發射極齒，所述發射極的3個發射極齒對應插入到基極的4個基極齒的齒間內，所述基極的4個基極齒位于所述基區p型摻雜區的上端面上，所述發射極的3個發射極齒對應位于所述3個發射極n型摻雜區的上端面上。