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近日，中國散裂中子源(CSNS)探測器團隊利用自主研制的磁控濺射大面積鍍硼專用裝置，成功制備出滿足中子探測器需求的高性能大面積碳化硼薄膜樣品，單片面積達到1500毫米×500毫米，是目前國際上用于中子探測的最大面積的碳化硼薄膜。
散裂中子源被譽為觀察微觀世界的“超級顯微鏡”，而中子探測器就像這個大科學(xué)裝置的“眼睛”，用來發(fā)現(xiàn)樣品的微觀結(jié)構(gòu)。基于硼轉(zhuǎn)換的中子探測器因其優(yōu)異的性能已成為當(dāng)前國際上研究的熱點。
如何制備出高性能中子轉(zhuǎn)換碳化硼薄膜是其中最核心的技術(shù)。2016年，在核探測與核電子學(xué)國家重點實驗室的支持下，CSNS探測器團隊與同濟大學(xué)朱京濤教授合作，開始研制一臺磁控濺射大面積鍍硼專用裝置，同時支持單、雙面鍍膜，支持射頻和直流鍍膜。2021年6月，該裝置通過了重點實驗室驗收并投入使用。
經(jīng)過多年的技術(shù)攻關(guān)和工藝試制，團隊攻克了濺射靶材制作、過渡層選擇、基材表面處理等對鍍膜質(zhì)量影響大的關(guān)鍵技術(shù)，利用該裝置制備了多種規(guī)格的碳化硼薄膜，并成功應(yīng)用于CSNS多臺中子譜儀上的陶瓷GEM中子探測器，實現(xiàn)了中子探測器關(guān)鍵技術(shù)和器件的國產(chǎn)化，為接下來研制更大面積的高性能新型中子探測器提供了技術(shù)支撐。
