« Невзаимный трансформатор с неортогональными катушками связи | Главная | Компенсация частотной зависимости фазового сдвига диэлектрического фазовращателя с электромеханическим управлением на основе микрополосковой линии передачи »
Радіаційні характеристики напівпровідникових детекторів α- , β- , g-випромінювання на основі p-i-n структур і застосування в дозиметричних і радіометричних приладах
Автор: admin | 20 Апр 2010
УДК 621.382: 621.383.8
Радіаційні характеристики напівпровідникових детекторів α- , β- , g-випромінювання на основі p-i-n структур і застосування в дозиметричних і радіометричних приладах
В.Л. Перевертайло, канд. фіз. -мат. наук, А.В. Приходько, Л.І. Тарасенко, А.В. Перевертайло, Е.А. Шкіренко
Проведены исследования радиационных характеристик детекторов α- , b- , g-излучения на основе кремниевых р-і-n диодов. Показано, что α- детекторы имеют эффективность регистрации α-частиц почти 100 % и высокую линейность счетной характеристики в широком диапазоне интенсивности α-излучения. b-детекторы имеют меньшую эффективность регистрации (до 40 % при толщине детектора около 400 мкм) и высокую линейность от минимальных потоков до 105 частиц/см2мин. Определено, что для детектора сцинтиллятор-фотодиод со сцинтиллятором CsJ (Tl) и кремниевым р-і-n фотодиодом область линейности счетной характеристики наблюдается только для интенсивности g-излучения до 500 мкЗв/час, а при превышении этой мощности счетная характеристика становится нелинейной.
The researches of α- , b- , g- detectors, based on Si p-i-n-diodes, are carried out. It has been shown that α-detector registering efficiency was almost 100%, and counting characteristics have high linearity in a wide range of α-intensity. b-detectors have lower registration efficiency (up to 40 % at the thickness of the detector about 400 microns), and high counting linearity in the range from the minimum flow up to 105 particles/cm2·min. It has been defined that for the scintillator-photodiode detector with the scintillator CsJ (Tl) and silicon p-i-n photodiode the linearity domain of the counting characteristic is observed only for the g-intensity up to 500 μZv/hour but at higher levels of intensity the counting characteristic becomes nonlinear.
Вступ
Напівпровідникові детектори є перспективними для реєстрації різноманітних видів випромінювань та часток [1]. При їх застосуванні в дозиметричній та радіометричній апаратурі важливу роль відіграють радіаційні характеристики, а саме – рахункові характеристики і їх залежності від інтенсивності та енергії часток і випромінювань. Ці характеристики визначають діапазон вимірювання потужності випромінювань або щільності потоків, точність вимірювання цих величин та інші параметри. В свою чергу радіаційні характеристики залежать від конструктивно-технологічних параметрів та властивостей напівпровідникового матеріалу детекторів. Найбільш привабливим матеріалом є кремній завдяки розвинутій кремнієвій технології і можливості створювати не тільки дозиметричні і радіометричні але й спектрометричні детектори. Завдяки освоєнню технології виготовлення кремнієвих р-і-n структур на лінійках виробництва інтегральних схем (ІС) [2] з`являється можливість серійного виробництва сенсорів випромінювань та їх впровадження у приладах для охороні праці, екології (дозиметрія, радіометрія, прилади контролю концентрації радону, контролю рівня радіаційних забруднень), в атомній енергетиці (прилади контролю стану ядерних реакторів, контролю виробництва ядерного палива), оборонній галузі (прилади радіаційного контролю, виявлення випромінювань та потоків заряджених і нейтральних ядерних часток, гамма- , нейтронних полів [3]. Застосування напівпровідникових детекторів у дозиметричних і радіометричних приладах дозволяє поліпшити параметри приладів [1-4], зменшити габаритні розміри, мінімізувати споживану потужність і збільшити час автономної роботи приладів. Основою таких детекторів є кремнієва p-і-n структура (рис.1), де на поверхні кремнієвої підкладки сформовано p-n-перехід, що є планарним діодом.
Темы: Твердотельная электроника | Комментариев нет