近日,中國核工業集團有限公司(以下簡稱“中核集團”)宣布了一項重大研發成果:由中核集團原子能院核安全與環境工程技術研究所研發的國際首款X/γ核輻射劑量探測芯片已成功實現量產。
據介紹,研發團隊克服了晶體集成、封裝溫度控制和批量化檢測等關鍵技術難題,完成了從芯片設計、流片到集成封裝、檢測的全流程開發,實現了芯片批量化生產的技術固化。這一突破性的成果標志著我國在核輻射監測技術領域取得了重要進展,不僅填補了國內外在該領域的空白,還為全球涉核領域的輻射劑量監測提供了新的解決方案。
據悉,該芯片具有卓越的性能指標和廣泛的應用前景。其對X/γ射線劑量率的量程覆蓋廣泛,從100nSv/h(納西弗/每小時)到10mSv/h(毫西弗/每小時),可探測的能量范圍則在50keV(千電子伏特)至2MeV(兆電子伏特)之間。盡管其體積小巧,尺寸僅為15mm×15mm×3mm,卻能在-20℃至50℃的溫度范圍內穩定工作,且功耗極低,僅為1mW(毫瓦)。
這款芯片的靈敏度與常規環境測量用的蓋革-彌勒計數管相當,確保了監測的準確性和可靠性。使用人員只需基于芯片數據手冊進行簡單二次開發,即可將其應用于涉核領域的多種輻射劑量監測場景,如放射工作場所、人員及環境監測等。
除了卓越的性能指標,該芯片還采用了標準化接口設計,使其可以作為通用輻射傳感器器件,適用于回流焊工藝。這意味著它能夠快速集成于手機、平板、智能頭盔、無人機等各類智能裝備中,為開發具有輻射探測功能的智能終端產品提供了極大的便利。
中核集團此次成功量產國際首款X/γ核輻射劑量探測芯片,不僅實現了從“1”到“100”的產業化突破,還打通了科技成果向新質生產力轉化的“最后一公里”。這一成果將有助于提高我國涉核領域的輻射監測水平,為核能安全利用和環境保護提供有力保障。
此外,該芯片的量產還將推動全球核輻射監測技術的發展。隨著智能化、小型化、低功耗等趨勢的發展,核輻射監測技術正在向著更高效、更便捷、更精準的方向發展。中核集團此次研發的X/γ核輻射劑量探測芯片正好契合了這一發展趨勢,有望成為全球核輻射監測領域的新標桿。