一种新的X射线辐照设备已经建立，可以评估电离辐射在探测器系统中造成的损坏，这给科学家和研究人员提供了了解探测器损坏机制的机会，并延长了科学实验中这些重要部件的寿命。
位于科学技术设施委员会（STFC）达累斯伯里实验室的X射线发生器部署在辐照设施中，是自2008年同步辐射源关闭以来该场所的第一台X射线发生器。
什么是粒子探测器？
粒子加速器可能是最著名的科学仪器之一。它们以惊人的速度加速质子、重核或电子等粒子，以便在微观水平上探测物质。它们要么直接将一束束质子或重核碰撞在一起，要么产生X射线闪光，这种闪光是由电子束的振动产生的，照射到样品上。
顾名思义，探测器“探测”或“拍摄”这些相互作用的产物，并帮助科学家理解微小维度和时间尺度上的自然过程。
探测器的辐射损伤
探测器由各种材料的传感器组成。在达斯伯里实验室，科学家和工程师在使用低温高纯度锗（HPGe）传感器检测X射线的探测器和单片互补金属氧化物半导体（CMOS）方面具有特殊的专业知识用于测量质子与重核碰撞产生的带电粒子轨迹的传感器。这些传感器有不同的用途，但它们有一个共同点：辐射是导致两者性能下降的主要原因。
如果探测器及其内部的传感器随着时间的推移而损坏，这可能会严重影响它们从加速器中获得的结果。
检测探测器损坏
STFC的新X射线辐照设备将实现电离辐射效应的内部研究，这意味着辐射会影响传感器材料的电子结构，如加速器产生的电子结构。容纳X射线发生器的放射屏蔽室的大尺寸意味着可以对室温（例如CMOS传感器）和体积较大的低温技术（例如HPGe传感器）进行辐照和研究。
这提高了Daresbury团队的竞争力和效率，可以在更短的时间内完成测试并将结果交付给合作者。此外，还可以“无限”使用室内设施进行更复杂的辐照测试。这种方法的优点是减少了未来探测器开发的设计测试操作周期。
与欧洲核子研究中心进行测试
最近，一组硅二极管被带到欧洲核子研究中心（CERN），用欧洲核子研宄中心X射线发生器进行校准，该X射线发生器是达斯伯里研究小组所在的科学界的参考X射线系统。硅二极管随后被带回达斯伯里实验室，并在新的X射线设备中再次使用，以系统的方式测量X射线发生器的辐射率。这是校准X射线发生器辐射损伤的已知方法。好消息是，达累斯伯里X射线辐照设施现已准备就绪。
STFC达累斯伯里实验室的马塞洛·博里（Marcello Borri）站在新的X射线辐照设施前的实验室空间里。学分：STFC
STFC Daresbury实验室探测器系统小组组长Marcello Borri为该设施的实现发挥了重要作用。
他说：
我和我的团队有兴趣扩展我们的能力和专业知识，以研究电离辐射对传感器和电子设备产生的影响。事实上，电离辐射产生的损伤是导致探测器老化的主要原因。
因此，我们积极申请了UKRI的资金申请“支持基础技术的早期技术开发”。我们的申请的成功结果使我们能够将雄心壮志变为现实。我们现在正全力利用该设施进行研究，并让更广泛的社区能够使用该设施。
欢迎第一批用户
第一次使用将是电子离子对撞机（EIC）项目。EIC是一个未来的实验设施，将于未来十年在美国建造。目前，该项目正处于研发阶段，合作正在为实验装置优化CMOS传感器的设计。作为这项工作的一部分，达斯伯里团队的任务是与STFC的卢瑟福-阿普尔顿实验室和伯明翰大学合作，描述（并辐照）高速数据传输电路。
与此同时，该团队正在学习如何使用该设施照射内部HPGe传感器。这直接应用于达累斯伯里团队开发的HPGe探测器系统（称为XH），目前部署在法国格勒诺布尔的欧洲同步辐射设施。
工业用途
它不仅仅是用于加速器应用的探测器技术，还可以在X射线辐照设施中进行测试。
可使用该设施验证用于多种科学用途的非现成电子集成电路，将达斯伯里实验室定位为区域和国家范围内促进高科技创新和知识经济的中心。
有趣的是，X射线辐照设施也可用于空间技术，在空间技术中，了解仪器开发过程中辐射对卫星系统等电子设备的影响往往至关重要。达累斯伯里实验室是西北空间集群的所在地，当地的X射线辐照设施是发展以空间应用为目标的高科技企业家网络的有益资产。
STFC业务开发经理Alexandra Bromhead对该设施的潜力感到兴奋。
她说：
我们开始探索该设施的一系列商业应用，包括辐射损伤测试、空间集成电路研发、传感器测试和辐射环境产品验收测试。
已收到潜在商业用户的意向书，并正在进行讨论。
上图：来自STFC Daresbury实验室的Andrew Hill、Marcelo Borri、Matthew Buckland、Konrad Sutowski和William Helsby站在新的X射线照射设施前的实验室空间里。学分：STFC
