[發明專利]微米級束流分布的測試方法及裝置

有效

• 申請號: 202110010462.1
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112835091B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 孫浩翰;郭剛;劉建成;許謹誠;沈東軍;史淑廷;惠寧
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G01T1/29
• 分類號: G01T1/29
• 代理公司: 北京市創世宏景專利商標代理有限責任公司 11493
• 代理人: 王鵬鑫

一種微米級束流分布的測試方法及裝置，方法包括：對固體徑跡探測器的表面進行坐標標記，沿預設方向在表面依次形成基準區域、至少一個定位束斑陣列區域及目標束斑陣列區域，記錄各區域的坐標位置；根據坐標位置，采用微束束流照射至少一個定位束斑陣列區域及目標束斑陣列區域，其中，照射后，沿基準區域指向目標束斑陣列區域的方向，各區域中束斑的尺寸依次遞減；對微束束流照射后的固體徑跡探測器的表面進行刻蝕，將微束束流的分布轉化為固體徑跡探測器表面上離子徑跡的分布；根據基準區域、至少一個定位束斑陣列區域在刻蝕后的表面定位目標束斑陣列區域中的目標束斑，統計目標束斑的二維分布。該裝置及方法可直觀獲得微束離子徑跡分布。

技術領域

本公開涉及微束技術領域，尤其涉及一種微米級束流分布的測試方法及裝置。

背景技術

重離子微束技術是一種研究電子器件單粒子效應機理的有效途徑。不同于厘米量級的寬束技術，微束技術一般使用磁聚焦或針孔的方式將加速器束流限制至微米量級，在小區域內對電子器件進行掃描。寬束技術主要在宏觀上評估器件在空間輻射環境中對單粒子效應的敏感性，而微束技術可用于分析器件敏感區的具體位置分布，更有利于從微觀上研究單粒子效應機理。目前，國際上許多實驗室和研究中心均建有重離子微束裝置，常用于單粒子效應研究的主要有針孔微束和聚焦型微束裝置。

在單粒子效應微束實驗中，微束束斑的尺寸是關鍵物理參數之一，它決定了待測器件敏感區定位的定位精度。在寬束實驗中束斑分布面積較大，一般為厘米量級，因此可以直接用ZnS熒光屏、閃爍體探測器或者徑跡探測器測量得到。但微束的束斑極小，目前國內外的實驗室已達到微米和亞微米量級，使用上述所述的探測器對微米級束斑進行有效地測量存在很大的技術難度。微束束斑尺寸的測量可以采用在線掃描鋒利刀口表面的方法，但是該方法是使用探測器間接測量，不能直觀地體現束斑的二維分布情況。

發明內容

(一)要解決的技術問題

針對于現有技術問題，本公開提出一種微米級束流分布的測試方法及裝置，用于至少部分解決上述技術問題。

(二)技術方案

本公開一方面提供一種微米級束流分布的測試方法，包括：對固體徑跡探測器的表面進行坐標標記，沿預設方向在表面依次形成基準區域、至少一個定位束斑陣列區域及目標束斑陣列區域，記錄各區域的坐標位置；根據坐標位置，采用微束束流照射至少一個定位束斑陣列區域及目標束斑陣列區域，其中，照射后，沿基準區域指向目標束斑陣列區域的方向，各區域中束斑的尺寸依次遞減；對微束束流照射后的固體徑跡探測器的表面進行刻蝕，將微束束流的分布轉化為固體徑跡探測器表面上離子徑跡的分布；根據基準區域、至少一個定位束斑陣列區域在刻蝕后的表面定位目標束斑陣列區域中的目標束斑，統計目標束斑的二維分布。

根據本公開的實施例，其中，對固體徑跡探測器的表面進行標記，沿預設方向在表面依次形成基準區域、至少一個定位束斑陣列區域及目標束斑陣列區域，包括：從表面的邊緣至內部或內部至邊緣沿預設方向依次標注基準區域、至少一個定位束斑陣列區域及目標束斑陣列區域。

根據本公開的實施例，其中，利用準直顯微鏡對固體徑跡探測器的表面進行坐標標記。

根據本公開的實施例，其中，根據坐標位置，采用微束束流照射至少一個定位束斑陣列區域及目標束斑陣列區域，包括：沿基準區域指向目標束斑陣列區域的方向，依次選用尺寸依次遞減的微束束流照射至少一個定位束斑陣列區域至目標束斑陣列區域。

根據本公開的實施例，其中，根據坐標位置，采用微束束流照射至少一個定位束斑陣列區域及目標束斑陣列區域，包括：沿目標束斑陣列區域指向基準區域的方向，依次選用尺寸依次遞增的微束束流照射目標束斑陣列區域及至少一個定位束斑陣列區域。

根據本公開的實施例，其中，對微束束流照射后的固體徑跡探測器的表面進行刻蝕，包括：采用氫氧化鈉溶液對微束束流照射后的固體徑跡探測器的表面進行化學蝕刻。