近日，位于東莞松山湖科學(xué)城的中國散裂中子源（CSNS）探測器團(tuán)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(dá)到1500毫米×500毫米，薄膜厚度1微米，全尺寸范圍內(nèi)厚度均勻性優(yōu)于±1.32%，是目前國際上用于中子探測的最大面積碳化硼薄膜。

　　散裂中子源被譽(yù)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，隨著CSNS二期工程即將啟動，擬建的中子譜儀對大面積、高效率、位置靈敏的新型中子探測器需求緊迫。

　　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(tuán)隊與同濟(jì)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，鍍膜厚度范圍為0.01微米—5微米，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(tuán)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強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

　　（記者 陳啟亮 通訊員 張瑋）