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CCD质子辐照损伤效应的三维蒙特卡罗模拟

薛院院 王祖军 刘静 何宝平 姚志斌 刘敏波 盛江坤 马武英 董观涛 金军山

薛院院, 王祖军, 刘静, 等. CCD质子辐照损伤效应的三维蒙特卡罗模拟[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 044001. doi: 10.11884/HPLPB201830.170248
引用本文: 薛院院, 王祖军, 刘静, 等. CCD质子辐照损伤效应的三维蒙特卡罗模拟[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 044001. doi: 10.11884/HPLPB201830.170248
Xue Yuanyuan, Wang Zujun, Liu Jing, et al. Numerical calculation and analysis of proton radiation effects on CCD based on Monte Carlo method[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 044001. doi: 10.11884/HPLPB201830.170248
Citation: Xue Yuanyuan, Wang Zujun, Liu Jing, et al. Numerical calculation and analysis of proton radiation effects on CCD based on Monte Carlo method[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 044001. doi: 10.11884/HPLPB201830.170248

CCD质子辐照损伤效应的三维蒙特卡罗模拟

doi: 10.11884/HPLPB201830.170248
详细信息
    通讯作者:

    王祖军

Numerical calculation and analysis of proton radiation effects on CCD based on Monte Carlo method

  • 摘要: 针对空间质子诱发CCD性能退化问题,开展了CCD质子辐照效应的三维蒙特卡罗模拟研究。采用三维蒙特卡罗软件Geant4模拟计算了不同能量质子在Si和SiO2中的射程及Bragg峰,分析了不同能量质子在材料中能量沉积的过程,并将模拟结果与相关数据进行对比,模拟误差在5%以内。根据质子与材料相互作用的物理过程,选取了合适的Lindhard分离函数,添加合适的物理过程,模拟计算了不同能量质子在SiO2中的电离能量损失和Si中的非电离能量损失,并将结果与国外相关数据进行对比。根据CCD的生产工艺参数,建立了单个像元的三维模拟模型,确定了质子辐照损伤的灵敏体积,模拟计算了不同能量质子在像元灵敏体积内的电离能量沉积与非电离能量沉积,分析了CCD不同能量质子的辐照损伤差异产生的机理。结合粒子输运计算结果与CCD质子辐照实验结果,分析了质子辐照诱发CCD辐射敏感参数退化的物理机制。
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-04-11
  • 修回日期:  2017-09-22
  • 刊出日期:  2018-04-15

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