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半導(dǎo)體探測(cè)器

2009/11/11 21:47:00  (瀏覽次數(shù)：2009/11/11 21:47:00)

半導(dǎo)體探測(cè)器（semiconductor detector）是以半導(dǎo)體材料為探測(cè)介質(zhì)的輻射探測(cè)器。最通用的半導(dǎo)體材料是鍺和硅，其基本原理與氣體電離室相類似。半導(dǎo)體探測(cè)器發(fā)現(xiàn)較晚，1949年麥凱（K.G.McKay）首次用α 射線照射PN結(jié)二極管觀察到輸出信號(hào)。5O年代初由于晶體管問世后，晶體管電子學(xué)的發(fā)展促進(jìn)了半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展。

半導(dǎo)體探測(cè)器有兩個(gè)電極，加有一定的偏壓。當(dāng)入射粒子進(jìn)入半導(dǎo)體探測(cè)器的靈敏區(qū)時(shí)，即產(chǎn)生電子-空穴對(duì)。在兩極加上電壓后，電荷載流子就向兩極作漂移運(yùn)動(dòng)﹐收集電極上會(huì)感應(yīng)出電荷，從而在外電路形成信號(hào)脈沖。但在半導(dǎo)體探測(cè)器中，入射粒子產(chǎn)生一個(gè)電子－空穴對(duì)所需消耗的平均能量為氣體電離室產(chǎn)生一個(gè)離子對(duì)所需消耗的十分之一左右，因此半導(dǎo)體探測(cè)器比閃爍計(jì)數(shù)器和氣體電離探測(cè)器的能量分辨率好得多。半導(dǎo)體探測(cè)器的靈敏區(qū)應(yīng)是接近理想的半導(dǎo)體材料，而實(shí)際上一般的半導(dǎo)體材料都有較高的雜質(zhì)濃度，必須對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行補(bǔ)償或提高半導(dǎo)體單晶的純度。通常使用的半導(dǎo)體探測(cè)器主要有結(jié)型、面壘型、鋰漂移型和高純鍺等幾種類型（下圖由左至右）。金硅面壘型探測(cè)器1958年首次出現(xiàn)，鋰漂移型探測(cè)器60年代初研制成功，同軸型高純鍺(HPGe)探測(cè)器和高阻硅探測(cè)器等主要用于能量測(cè)量和時(shí)間的探測(cè)器陸續(xù)投入使用，半導(dǎo)體探測(cè)器得到迅速的發(fā)展和廣泛應(yīng)用。

半導(dǎo)體探測(cè)器輸出脈沖幅度與能量成正比﹐可用來測(cè)量能量﹐能量分辨率高于正比計(jì)數(shù)器﹑閃爍計(jì)數(shù)器﹔脈沖上升時(shí)間較短﹐可用于快速測(cè)量﹔窗可以做得很薄﹐可測(cè)量低能X射線﹔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，不用很高電壓，適合空間環(huán)境的嚴(yán)格要求。其缺點(diǎn)是不能做大做厚，難以測(cè)量高能輻射和低強(qiáng)度輻射；輸出信號(hào)小，電子線路復(fù)雜化。在空間研究中最常用的是金硅面壘探測(cè)器。硅探測(cè)器一般在室溫下工作，如果用在液氮溫度下，可以大大提高能量分辨率。1969年﹐美國(guó)芝加哥大學(xué)的麥格雷戈等人首次采用液氮冷卻的鋰漂移硅探測(cè)器，并與低噪聲光反饋的電荷靈敏前置放大器配合，在太陽耀斑爆發(fā)期間測(cè)量4～40千電子伏能段內(nèi)的太陽X射線輻射。

隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展需要，科學(xué)家們?cè)阪N鋰Ge(Li)、硅鋰Si(Li)、高純鍺HPGe、金屬面壘型等探測(cè)器的基礎(chǔ)上研制出許多新型的半導(dǎo)體探測(cè)器，如硅微條、Pixel、CCD、硅漂移室等，并廣泛應(yīng)用在高能物理、天體物理、工業(yè)、安全檢測(cè)、核醫(yī)學(xué)、X光成像、軍事等各個(gè)領(lǐng)域。世界各大高能物理實(shí)驗(yàn)室?guī)缀醵疾捎冒雽?dǎo)體探測(cè)器作為頂點(diǎn)探測(cè)器。美國(guó)費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的CDF和D0（右上圖），SLAC的B介子工廠的BaBar實(shí)驗(yàn)，西歐高能物理中心（CERN）LEP上的L3，ALEPH（左上圖），DELPHI，OPAL，正在建造的質(zhì)子-質(zhì)子對(duì)撞機(jī)LHC上的ATLAS，CMS及日本的KEK，德國(guó)的HARA、HARB及Zeus等。ATLAS和CMS還采用了硅微條探測(cè)器代替漂移室作為徑跡測(cè)量的徑跡室。近些年高能物理領(lǐng)域所有新的物理成果，無不與這些高精度的具有優(yōu)良性能的先進(jìn)探測(cè)器密切相關(guān)。

丁肈中領(lǐng)導(dǎo)的AMS實(shí)驗(yàn)，目標(biāo)是在宇宙線中尋找反物質(zhì)和暗物質(zhì)。它的探測(cè)器核心部分的徑跡室采用了多層硅微條探測(cè)器（右圖）。由美國(guó)、法國(guó)、意大利、日本、瑞典等參加的GLAST實(shí)驗(yàn)組的大面積γ射線太空望遠(yuǎn)鏡的核心部分也使用了多層硅微條探測(cè)器（左圖），總面積大于80平方米，主要用來作為γ→ e-+e+ 的對(duì)轉(zhuǎn)換過程的徑跡測(cè)量望遠(yuǎn)鏡。硅微條探測(cè)器的位置分辨率可好于σ=1.4μm，這是任何氣體探測(cè)器和閃爍探測(cè)器很難作到的。

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相關(guān)輻射防護(hù)儀器與設(shè)備：

  • 產(chǎn)品名稱：X射線防護(hù)鉛服,鉛衣,鉛裙,鉛帽,鉛眼鏡,鉛手套,鉛腳套、鉛頭盔

    產(chǎn)品型號(hào)：鉛衣

    產(chǎn)品價(jià)格：請(qǐng)咨詢 >> 021-69515711

    產(chǎn)品描述：一、長(zhǎng)袖、半袖、無袖射線防護(hù)服   1、防護(hù)鉛皮：柔軟防護(hù)材料；  2、防護(hù)性能佳：鉛分布均勻；提供0.35/0.5mmPb鉛當(dāng)量； 耐磨、易清洗表面材料  3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：采用多層材料制作，加上專業(yè)的人性化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，讓您穿戴舒適；  4、 精密制作工藝：做工精雕細(xì)琢，一絲不茍，經(jīng)久耐用，讓您用得放心；  5、 款式、品種齊全：豐富的尺碼，十幾種款式、豐富的顏色可選，充分張揚(yáng)您的個(gè)性。 長(zhǎng)袖連體雙面柔軟型鉛衣 半袖連

    產(chǎn)品關(guān)鍵字：,鉛裙,鉛帽,鉛眼鏡,鉛手套,鉛腳套,鉛頭盔,X射線防護(hù)服,鉛衣,鉛圍裙,鉛帽,鉛眼鏡,鉛手套,鉛腳套,鉛頭盔

  • 產(chǎn)品名稱：鉛屏風(fēng)、鉛衣架、電離輻射警示牌、分源防護(hù)屏、鉛箱、注射器防護(hù)套、報(bào)警燈

    產(chǎn)品型號(hào)：鉛屏風(fēng)

    產(chǎn)品價(jià)格：請(qǐng)咨詢 >> 021-69515711

    產(chǎn)品描述：單聯(lián)移動(dòng)式防護(hù)屏風(fēng) 1、規(guī)格尺寸：  H×W：1800×900 (mm)2、商品描述：  上部鉛有機(jī)玻璃的高度為   H×W：240×240 (mm)3、鉛當(dāng)量：  鉛玻璃0.5mmPb，  下部分鉛當(dāng)量為0.5mmpb4、外飾材料：碳素鋼板噴塑5、顏色：奶白色   雙聯(lián)移動(dòng)式防護(hù)屏風(fēng) 1、規(guī)格尺寸：  H×W：1800×（800+400）mm2、商品描述：   上部鉛有機(jī)玻璃的高度為 &n

    產(chǎn)品關(guān)鍵字：電離輻射鉛箱,放射性存儲(chǔ)箱,鉛屏風(fēng),鉛衣架,電離輻射警示牌,分源防護(hù)屏,鉛箱,注射器防護(hù)套,報(bào)警燈,移動(dòng)式防護(hù)鉛屏風(fēng)

  • 產(chǎn)品名稱：中子及X、γ、β外照射個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)服務(wù)

    產(chǎn)品型號(hào)：放射工作人員

    產(chǎn)品價(jià)格：請(qǐng)咨詢 >> 021-69515711

    產(chǎn)品描述：放射工作人員個(gè)人劑量委托監(jiān)測(cè)服務(wù)     依據(jù)《GB18871-2002電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》和《GBZ128-2002職業(yè)性外照射個(gè)人監(jiān)測(cè)規(guī)范》的要求，以熱釋光個(gè)人劑量計(jì)作為監(jiān)測(cè)手段，為放射工作人員提供個(gè)人劑量委托監(jiān)測(cè)服務(wù)，并為企業(yè)或衛(wèi)生行政部門建立個(gè)人劑量檔案提供數(shù)據(jù)服務(wù)。   監(jiān)測(cè)能力：可以承接以下項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)        &n

    產(chǎn)品關(guān)鍵字：個(gè)人劑量委托監(jiān)測(cè)服務(wù),個(gè)人劑量委托監(jiān)測(cè)；職業(yè)性外照射個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)服務(wù)

  • 產(chǎn)品名稱：REN系列智能化輻射探頭

    產(chǎn)品型號(hào)：REN系列

    產(chǎn)品價(jià)格：請(qǐng)咨詢 >> 021-69515711

    產(chǎn)品描述：REN系列智能化輻射探頭均可和REN300、REN300A、REN300B系列主機(jī)配套使用,也可以單獨(dú)配套R(shí)enRiArea輻射區(qū)域監(jiān)測(cè)軟件使用。且具有RS485/RS232的通訊能力。所有探頭均可單獨(dú)外接報(bào)警燈，在超閾值的情況下就地給出聲光報(bào)警。  （一）REN-GM-L型 GM管射線探頭1、探測(cè)器：GM管探測(cè)器(能量補(bǔ)償)2、測(cè)量范圍：0.1μSv/h～2500μSv/h (模擬量輸出：可輸出 4-20mA電流)3、靈敏度：1μSv/h>5CPS 4、刷新周期：1s5、

    產(chǎn)品關(guān)鍵字：智能化射線探頭,射線探頭,輻射探頭

  • 產(chǎn)品名稱：REN200B型X-γ個(gè)人劑量報(bào)警儀

    產(chǎn)品型號(hào)：REN200B

    產(chǎn)品價(jià)格：請(qǐng)咨詢 >> 021-69515711

    產(chǎn)品描述：REN200B型X、γ輻射個(gè)人劑量當(dāng)量HP(10)監(jiān)測(cè)儀（簡(jiǎn)稱：個(gè)人劑量報(bào)警儀）內(nèi)置高量程蓋格計(jì)數(shù)管為探測(cè)器，主要用來監(jiān)測(cè)各種放射性工作場(chǎng)所的X、γ以及硬β射線的輻射，具有較寬的測(cè)量范圍。能顯示工作場(chǎng)所的劑量當(dāng)量率和累積劑量，更換電池時(shí)，日期及累積數(shù)據(jù)能永久保存�？蛇x配RenRiPersonal個(gè)人劑量管理軟件，該軟件可存儲(chǔ)多個(gè)人的歷史數(shù)據(jù)，能記錄日累積、月累積、年累積、輻照時(shí)長(zhǎng)、計(jì)算平均劑量率、扣除或不扣除本底輻射，且以文字和圖譜的方式展現(xiàn)數(shù)據(jù)。廣泛應(yīng)用于核電站、加速器、鋼鐵、化工、同位素應(yīng)用

    產(chǎn)品關(guān)鍵字：X-γ個(gè)人劑量報(bào)警儀,REN200B,個(gè)人劑量報(bào)警儀,個(gè)人劑量管理軟件

  • 產(chǎn)品名稱：Rdn-980型氡析出率測(cè)量?jī)x

    產(chǎn)品型號(hào)：Rdn-980

    產(chǎn)品價(jià)格：請(qǐng)咨詢 >> 021-69515711

    產(chǎn)品描述： Rdn-980型氡析出率測(cè)量?jī)x是一種便攜式表面氡析出率儀，該產(chǎn)品能“實(shí)時(shí)”“快速”測(cè)量介質(zhì)表面氡析出水平和空氣中氡濃度，可用于地下工程、礦山井下、旅游山洞、教學(xué)、科研、核設(shè)施場(chǎng)所、尾礦庫以及建材、土壤、地面等表面氡析出率與氡濃度測(cè)量，是一種尋找氡的來源和氡治理的必備裝置。它適合于GB50325《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》(2006年版)要求的土壤表面氡析出率測(cè)定與空氣氡濃度測(cè)量，也可在建筑施工或裝修前就石材、水泥、涂料等建筑材料進(jìn)行放射性檢測(cè)與識(shí)別，指導(dǎo)選用優(yōu)質(zhì)建材與環(huán)境氡治

    產(chǎn)品關(guān)鍵字：氡析出率測(cè)量?jī)x,氡析出率測(cè)量?jī)x,表面氡析出率儀 ,氡析出率儀