Silikonový detektor driftu
Silicon drift detector ( SDD ) je typ polovodičového detektoru ionizujícího záření používaného v rentgenové spektroskopii a elektronové mikroskopii. Výhodou tohoto typu detektorů je malá vlastní kapacita anody (až 0,1 pF pro citlivou oblast cca 1 cm 2 ) [1] a nízká hladina hluku.
Historie
Tento typ detektoru poprvé navrhli v roce 1983 Emilio Gatti a Pavel Řehák ve své zprávě " Semiconductor drift Chamber - An application of a new charge transport scheme " [2] [3] [4] . Hlavním důvodem vývoje byla snaha snížit počet čtecích kanálů (ve srovnání s mikropáskovými detektory) [5] .
Jak to funguje
Na obou stranách křemíkového plátku jsou oblasti p + . Rovnoměrně se měnící potenciál je aplikován na kruhy p + . Uprostřed na jedné ze stran je n + anoda, přes kterou je vyčerpán celý objem křemíku. Když je křemík v ochuzeném stavu, vytvoří se uprostřed desky transportní kanál pro unášení elektronů působením aplikovaného pole E. Polohu prošlé částice lze určit z doby jejich driftu. [6] . Kroužky lze nahradit řadou proužků.
Charakteristické rysy
Ve srovnání s jinými typy rentgenových detektorů mají křemíkové driftové detektory následující výhody:
- Vysoký výkon
- Vysoké rozlišení díky skutečnosti, že anoda má malou plochu a má malý podíl na hladině hluku [7]
Mezi nevýhody patří závislost souřadnice na kolísání driftového pole v důsledku defektů v krystalové mřížce a závislost pohyblivosti elektronů na teplotě. [jeden]
Praktická aplikace
V zařízení ALICE Velkého hadronového urychlovače byly instalovány dvě vrstvy driftových detektorů . [8] [9]
Viz také
Poznámky
- ↑ 1 2 Souřadnicové polovodičové detektory ve fyzice elementárních částic, 1992 , str. 797.
- ↑ Silicon Drift Detectors . Získáno 22. července 2017. Archivováno z originálu 9. října 2016. (neurčitý)
- ↑ Emilio Gatti a Pavel Řehák – Polovodičová driftová komora – Aplikace nového schématu transportu náboje – Prezentováno na: 2. setkání Pisa o pokročilých detektorech, Grosetto, Itálie, 3.–7. června 1983
- ↑ Polovodičová driftová komora - Aplikace nového schématu transportu náboje, 1984 , str. 608-614.
- ↑ The Electrical Engineering Handbook, 2004 .
- ↑ Souřadnicové polovodičové detektory ve fyzice elementárních částic, 1992 , str. 796-797.
- ↑ Senzory a mikrosystémy AISEM 2010 Proceedings, 2012 , str. 260.
- ↑ Současný systém vnitřního sledování – kroky vpřed! (anglicky) . Získáno 17. dubna 2015. Archivováno z originálu 17. dubna 2015.
- ↑ Evoluce technologie křemíkových senzorů ve fyzice částic, 2009 , str. 84.
Literatura
- Chilingarov A.G. Souřadnicové polovodičové detektory ve fyzice elementárních částic // FECHA. - 1992. - T. 23 , no. 3 .
- E. Gatti, P. Řehák. Polovodičová driftová komora - Aplikace nového schématu transportu náboje // Nucl. Instr. a Meth. - 1984. - Vydání. A 225 . - S. 608-614 . - doi : 10.1016/0167-5087(84)90113-3 .
- E. Gatti, P. Řehák, Jack T. Walton. Silikonové driftové komory — první výsledky a optimální zpracování signálů // Nucl. Instr. a Meth. - 1984. - Vydání. A 226 . - S. 129-141 . - doi : 10.1016/0168-9002(84)90181-5 .
- F. Hartman. Vývoj technologie křemíkových senzorů ve fyzice částic . - Springer Science & Business Media, 2009. - S. 84-85. — 204 s. — ISBN 978-3-540-44774-0 .
- Burkhard Beckhoff, Birgit Kanngießer, Norbert Langhoff, Reiner Wedell, Helmut Wolff. Příručka praktické rentgenové fluorescenční analýzy . - Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2006. - S. 222-227. — 878 s. - ISBN 978-3-540-28603-5 .
- Kouichi Tsuji, Jasna Injuk, René Van Grieken. Rentgenová spektrometrie: Nejnovější technologické pokroky . - John Wiley & Sons, 2004. - S. 148-162. — 616 s. - ISBN 978-0-471-48640-4 .
- Richard C. Dorf. Příručka elektrotechniky . - CRC Press, 2004. - 2808 s. — ISBN 978-0849315862 .
- Giovanni Neri, Nicola Donato, Arnaldo d'Amico, Corrado Di Natale. Senzory a mikrosystémy AISEM 2010 Sborník . - Springer Science & Business Media, 2012. - S. 259-260. — 444 s. — ISBN 978-94-007-1323-9 .
Odkazy