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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利基于叠层碲锌镉的高能质子探测探头的设计方法以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：CN115542373B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-11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：202211202167.7，技术领域涉及：G01T1/24；该发明授权基于叠层碲锌镉的高能质子探测探头的设计方法以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。

本基于叠层碲锌镉的高能质子探测探头的设计方法以及探测方法在说明书摘要公布了：本发明公开了基于叠层碲锌镉的高能质子探测探头的设计方法以及探测方法，具体涉及能量为100Mev的质子探测，属于空间粒子测量技术领域。所述方法步骤如下：1叠层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模块进行叠层碲锌镉半导体的层数以及尺寸计算；3通过有限元软件ComsolMultiphysics中的ACDC静电模块进行叠层碲锌镉探测器的电极结构与尺寸的模拟计算；4通过每一层碲锌镉探测器与一个前置放大器连接，再将信号输入到相加电路中进行信号的叠加，再通过主放大器、多道、计算机进行能谱的采集。所述方法可实现对高能质子进行探测，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。

本发明授权基于叠层碲锌镉的高能质子探测探头的设计方法以及探测方法在权利要求书中公布了：1.基于叠层碲锌镉的高能质子探测探头的设计方法，其特征在于，所述高能质子探测探头包括若干探测单元、静电屏蔽层1、金属外壳16、底座9、若干前置放大电路和相加电路；金属外壳16两端开口，上方连接静电屏蔽层1，下方内部设有底座9；金属外壳16内部水平放置若干探测单元,竖直放置若干前置放大电路；若干探测单元之间、若干前置放大电路单元之间均不接触；相加电路位于金属外壳16内部且置于底座9上，底座9下方设有雷默接口，且雷默接口通过线缆与相加电路连接；前置放大电路与相加电路连接；所述探测单元为碲锌镉探测器，基体为碲锌镉半导体，外侧镀有半球形的金电极，其中镀有圆形电极的一侧为阳极，另一侧与四周为阴极；所述底座9外壁上周向开有凹槽，用于卡位装有探头的塑料壳17，且外侧带有螺纹，用于与金属外壳16螺纹连接；所述若干探测单元分别通过探测单元支撑架进行固定支撑，每一层的碲锌镉探测器左右两端上下面分别通过一个探测单元支撑架支撑，若干探测单元支撑架分别固定在塑料壳上，塑料壳套在底座9的凹槽内部进行卡位限定；所述探测单元数量为1,2,……n，且5≤n≤10；前置放大电路数量为1,2，……m，且5≤m≤10；m和n的数量相同，探测单元和前置放大电路一一对应连接； 所述设计方法包括以下步骤： 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叠层碲锌镉探测器基体以及叠层碲锌镉半导体尺寸设计： 设定每层碲锌镉探测器的厚度为1-5mm； 使用基于蒙特卡洛算法的SRIM软件包中的TRIM模块进行计算,先输入厚度为200μm的静电屏蔽材料以及若干层的碲锌镉材料，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100Mev质子在叠层碲锌镉半导体中的径迹情况，以及100Mev质子在叠层碲锌镉半导体中的入射深度、电离能量损失情况，使得100Mev的质子最终刚好落于最后一层碲锌镉探测材料中，进而确定叠层碲锌镉的层数； 3设计叠层碲锌镉探测器的电极结构和尺寸： 用有限元软件ComsolMultiphysics中的ACDC静电模块模拟平面形电极结构和准半球形电极结构，探测器尺寸为10×10×5mm3，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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