沟槽型硅微结构中子探测器的蒙特卡罗模拟研究

？采用蒙特卡罗模拟方法研究了微结构参数、填充致密度等因素对沟槽型微结构半导体中子探测器（msnd）性能的影响规律，并开展了沟槽型msnd的优化设计研究。研究表明，随着沟槽间距的增加，msnd的探测效率呈下降趋势；当沟槽间距固定时，存在最优的沟槽宽度使得探测效率最大化；沟槽深度越大，探测效率越高。沟槽宽度和沟槽间距为15μm和5μm是一对优化的参数组合，可保证较高的探测效率和较平稳的系统甄别阈-探测效率曲线。当系统甄别阈取300kev时，沟槽宽度、间距和深度分别为15，5μm和200μm时的msnd热中子本征探测效率可达37.77%，与平面探测器相比提高了9.2倍；对137cs源662kev伽马射线的中子-伽马射线甄别比可达4.1×103，与平面探测器相比提高了23.7倍。本工作从理论上证明了msnd可解决传统平面型半导体中子探测器探测效率低的难题，同时可保持半导体探测器中子-伽马射线甄别容易的特点。