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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利基于碲锌镉的低能质子探测探头的设计方法及探测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115542372B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-07发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211201131.7，技术领域涉及：G01T1/24；该发明授权基于碲锌镉的低能质子探测探头的设计方法及探测方法是由王涛;邢雨晗;殷子昂;赵清华;查刚强设计研发完成，并于2022-09-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于碲锌镉的低能质子探测探头的设计方法及探测方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于碲锌镉的低能质子探测探头的设计以及探测方法，可通过能量屏蔽材料将高能粒子进行能量衰减，实现碲锌镉探测器对低能粒子的探测，属于空间粒子测量技术领域。所述方法步骤如下：1碲锌镉探头的静电屏蔽材料的筛选；2通过蒙特卡洛算法的SRIM软件包中的TRIM模块进行能量屏蔽层的选择与尺寸的计算；3通过有限元软件ComsolMultiphysics中的ACDC静电模块进行碲锌镉探测器的电极结构与尺寸的模拟计算；4低能质子的探测。所述方法可实现对低能质子进行探测，且能量分辨率高，测量结果准确，方法切实可行，可为空间探测活动服务。

本发明授权基于碲锌镉的低能质子探测探头的设计方法及探测方法在权利要求书中公布了：1.基于碲锌镉的低能质子探测探头的设计方法，其特征在于，探头包括塑料外壳3、金属壳4、雷默接口5、底座6、前置放大电路7、探测单元8、静电屏蔽层9和能量衰减层10；所述塑料外壳3和金属壳4从内而外同轴放置且不接触，且塑料外壳3和金属壳4一侧之间放有能量衰减层10，三者之间相互不接触；所述静电屏蔽层9位于塑料外壳3上，且在探测单元8和能量衰减层10之间；所述塑料外壳3靠近能量衰减层10的一端开有凹槽，用于放置探测单元8，另一端为底座6，其与雷默接口5进行连接；所述前置放大电路7位于塑料外壳3内部，且不与探测单元8和底座6接触； 所述探测单元为碲锌镉探测器，基体为碲锌镉半导体，外侧镀有金电极，其中靠近静电屏蔽层9的一侧为阳极，另一侧为阴极；所述碲锌镉探测器PCB板上的引脚通过线缆与前置放大电路7连接；所述能量衰减层为一端开口一端封闭的筒状件，倒扣在塑料外壳3上，筒状件底部和筒状件侧壁不与塑料外壳3和金属壳4接触； 所述的设计方法包括以下内容： 1选择静电屏蔽层材料： 选用金属铍作为静电屏蔽材料，表面电阻率小于1×104Ωm2或体积电阻率不超过1×103Ω.cm，厚度选为200μm，密度为1.85gcm3； 2选择能量屏蔽层并设计能量屏蔽层尺寸： 选用铅或钨作为能量屏蔽材料；能量屏蔽层尺寸设计过程为： 使用基于蒙特卡洛算法的SRIM软件包中的TRIM模块进行计算：第一层先输入一定厚度的能量屏蔽材料，第二层输入厚度为200μm的静电屏蔽材料以及第三层输入2-5mm厚的碲锌镉半导体，其中碲锌镉半导体的密度为5.8gcm3，且Cd：Zn：Te为0.9：0.1：1，进行预先模拟，计算63-102Mev质子在该结构中的电离能量损失、入射深度情况；通过电离能量损失形成的布拉格曲线，确定使得63-102Mev质子最终落于最后一层半导体碲锌镉探测材料中的能量屏蔽层厚度； 3设计碲锌镉探测器结构尺寸： 用有限元软件ComsolMultiphysics中的ACDC静电模块模拟电极结构，计算时，假设电极与碲锌镉是欧姆接触，在建模划分网格时忽略电极厚度，将电极按照如下方式处理，在碲锌镉的电极处添加工作面，将工作面视为电极，在工作面上加电压，阳极施加电压为800V，阴极施加电压为0V,计算中网格划分方式采用自动划分为特别细化；提取中截面的电场分布和电势分布的数据进行输出，输出格式采取全精度格式。

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