邊界熱阻對輻射偵測器反應度的分析

Abstract

輻射偵測器中超導薄膜/基材間的邊界熱阻對系統的散熱及相應之偵測反 應度有很大的影響。處理邊界熱阻有三種模式，包括聲異理論模式 (AMM) 、 散異理論模式(DMM)、 以及介面層模式(ILM)。本研究的目的在探討三 種不同邊界熱阻對一維Y-B-C-O薄膜/MgO基材的溫度分佈及所輸出之電壓 訊號反應度的影響﹔此外，在提高系統偵測靈敏度的前提下我們也對各種 可能影響系統熱傳的參數作更深入的分析。本文假設Y-B-C-O超導薄膜厚 度為40nm，MgO基材厚度為1mm。研究結果 現此三種邊界熱阻中，ILM模式 所預測之邊界熱阻會明顯地高於AMM模式 值，而DMM模式所求得的結果則 介於其它兩者之間。在邊界熱阻的阻滯U，輻射偵測器受入射脈衝週期的 影響極大，脈衝週期愈短，所求得之電僩U強﹔當入射總能量固定，入射 能量的形式隨時間的釋放愈集中、薄膜鼣z深度愈接近薄膜厚度、以及基 材厚度愈厚，所能達到之薄膜最高平均贖袚U高。在入射脈衝週期極短的 情況下，高薄膜熱傳導率對提升偵測反釩蛈野翮悸獐v響﹔而入射脈衝週 期相對地較長時，薄膜熱傳導率增大則ㄖQ於能量在薄膜中的累積。