[发明专利]微米级束流分布的测试方法及装置

说明书

一种微米级束流分布的测试方法及装置，方法包括：对固体径迹探测器的表面进行坐标标记，沿预设方向在表面依次形成基准区域、至少一个定位束斑阵列区域及目标束斑阵列区域，记录各区域的坐标位置；根据坐标位置，采用微束束流照射至少一个定位束斑阵列区域及目标束斑阵列区域，其中，照射后，沿基准区域指向目标束斑阵列区域的方向，各区域中束斑的尺寸依次递减；对微束束流照射后的固体径迹探测器的表面进行刻蚀，将微束束流的分布转化为固体径迹探测器表面上离子径迹的分布；根据基准区域、至少一个定位束斑阵列区域在刻蚀后的表面定位目标束斑阵列区域中的目标束斑，统计目标束斑的二维分布。该装置及方法可直观获得微束离子径迹分布。

技术领域

本公开涉及微束技术领域，尤其涉及一种微米级束流分布的测试方法及装置。

背景技术

重离子微束技术是一种研究电子器件单粒子效应机理的有效途径。不同于厘米量级的宽束技术，微束技术一般使用磁聚焦或针孔的方式将加速器束流限制至微米量级，在小区域内对电子器件进行扫描。宽束技术主要在宏观上评估器件在空间辐射环境中对单粒子效应的敏感性，而微束技术可用于分析器件敏感区的具体位置分布，更有利于从微观上研究单粒子效应机理。目前，国际上许多实验室和研究中心均建有重离子微束装置，常用于单粒子效应研究的主要有针孔微束和聚焦型微束装置。

在单粒子效应微束实验中，微束束斑的尺寸是关键物理参数之一，它决定了待测器件敏感区定位的定位精度。在宽束实验中束斑分布面积较大，一般为厘米量级，因此可以直接用ZnS荧光屏、闪烁体探测器或者径迹探测器测量得到。但微束的束斑极小，目前国内外的实验室已达到微米和亚微米量级，使用上述所述的探测器对微米级束斑进行有效地测量存在很大的技术难度。微束束斑尺寸的测量可以采用在线扫描锋利刀口表面的方法，但是该方法是使用探测器间接测量，不能直观地体现束斑的二维分布情况。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对于现有技术问题，本公开提出一种微米级束流分布的测试方法及装置，用于至少部分解决上述技术问题。

(二)技术方案

本公开一方面提供一种微米级束流分布的测试方法，包括：对固体径迹探测器的表面进行坐标标记，沿预设方向在表面依次形成基准区域、至少一个定位束斑阵列区域及目标束斑阵列区域，记录各区域的坐标位置；根据坐标位置，采用微束束流照射至少一个定位束斑阵列区域及目标束斑阵列区域，其中，照射后，沿基准区域指向目标束斑阵列区域的方向，各区域中束斑的尺寸依次递减；对微束束流照射后的固体径迹探测器的表面进行刻蚀，将微束束流的分布转化为固体径迹探测器表面上离子径迹的分布；根据基准区域、至少一个定位束斑阵列区域在刻蚀后的表面定位目标束斑阵列区域中的目标束斑，统计目标束斑的二维分布。

根据本公开的实施例，其中，对固体径迹探测器的表面进行标记，沿预设方向在表面依次形成基准区域、至少一个定位束斑阵列区域及目标束斑阵列区域，包括：从表面的边缘至内部或内部至边缘沿预设方向依次标注基准区域、至少一个定位束斑阵列区域及目标束斑阵列区域。

根据本公开的实施例，其中，利用准直显微镜对固体径迹探测器的表面进行坐标标记。

根据本公开的实施例，其中，根据坐标位置，采用微束束流照射至少一个定位束斑阵列区域及目标束斑阵列区域，包括：沿基准区域指向目标束斑阵列区域的方向，依次选用尺寸依次递减的微束束流照射至少一个定位束斑阵列区域至目标束斑阵列区域。

根据本公开的实施例，其中，根据坐标位置，采用微束束流照射至少一个定位束斑阵列区域及目标束斑阵列区域，包括：沿目标束斑阵列区域指向基准区域的方向，依次选用尺寸依次递增的微束束流照射目标束斑阵列区域及至少一个定位束斑阵列区域。

根据本公开的实施例，其中，对微束束流照射后的固体径迹探测器的表面进行刻蚀，包括：采用氢氧化钠溶液对微束束流照射后的固体径迹探测器的表面进行化学蚀刻。