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半導(dǎo)體探測器

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

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

半導(dǎo)體探測器輸出脈沖幅度與能量成正比﹐可用來測量能量﹐能量分辨率高于正比計數(shù)器﹑閃爍計數(shù)器﹔脈沖上升時間較短﹐可用于快速測量﹔窗可以做得很薄﹐可測量低能X射線﹔結(jié)構(gòu)簡單，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。其缺點是不能做大做厚，難以測量高能輻射和低強度輻射；輸出信號小，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器。硅探測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)家們在鍺鋰Ge(Li)、硅鋰Si(Li)、高純鍺HPGe、金屬面壘型等探測器的基礎(chǔ)上研制出許多新型的半導(dǎo)體探測器，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、核醫(yī)學(xué)、X光成像、軍事等各個領(lǐng)域。世界各大高能物理實驗室?guī)缀醵疾捎冒雽?dǎo)體探測器作為頂點探測器。美國費米實驗室的CDF和D0（右上圖），SLAC的B介子工廠的BaBar實驗，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)子對撞機LHC上的ATLAS，CMS及日本的KEK，德國的HARA、HARB及Zeus等。ATLAS和CMS還采用了硅微條探測器代替漂移室作為徑跡測量的徑跡室。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)探測器密切相關(guān)。

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

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  • 產(chǎn)品名稱：Rdn-950型氡及子體監(jiān)測儀

    產(chǎn)品型號：Rdn-950

    產(chǎn)品價格：請咨詢 >> 021-69515711

    產(chǎn)品描述：Rdn-950型氡及子體監(jiān)測儀是便攜式空氣氡、土壤氡、氡子體三合一多功能測氡儀，其采用特殊設(shè)計的收集衰變室、專用泵取樣氣路系統(tǒng)以及入口過濾和探測裝置、純氡探測裝置。具有體積小、靈敏度高、響應(yīng)時間快、操作方便、自動顯示等特點。能實時給出氡濃度、氡子體濃度或總α潛能濃度，滿足了目前對氡測量與輻射防護(hù)的大部分要求。廣泛應(yīng)用于職業(yè)衛(wèi)生評價、環(huán)境檢測、地下工程、礦山井下、科研、旅游山洞、核設(shè)施場所、伴生鈾礦系以及室內(nèi)環(huán)境氡的測量，是一種尋找氡來源的必備裝置。該儀器可即時給出結(jié)果，操作簡單，攜帶方便，適合大

    產(chǎn)品關(guān)鍵字：氡及子體測量儀,氡濃度,氡子體濃度與, α潛能濃度,Rdn-950

  • 產(chǎn)品名稱：REN500型智能化χ、γ輻射儀

    產(chǎn)品型號：REN500

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    產(chǎn)品描述：      REN500型智能化χ、γ輻射儀采用高靈敏的閃爍晶體作為探測器,反應(yīng)速度快, 和國內(nèi)同類儀器相比，該儀器具有更寬的劑量率測量范圍。 該儀器除能測高能、低能γ射線外，還能對低能X射線進(jìn)行準(zhǔn)確的測量，具有良好的能量響應(yīng)特性。此外通過配套的RenRiRate劑量率管理軟件可將存儲的數(shù)據(jù)讀出后分析。該儀器廣泛用于環(huán)保、冶金、石油化工、化工、衛(wèi)生防疫、進(jìn)出口商檢、放射性試驗室、廢鋼鐵、Xray裝置、加速器、商檢、各種放射性工作場所等需進(jìn)行輻射環(huán)

    產(chǎn)品關(guān)鍵字：環(huán)境監(jiān)測用X、γ輻射空氣吸收劑量率儀,REN500

  • 產(chǎn)品名稱：REN-3He-N型中子周圍劑量當(dāng)量率探頭

    產(chǎn)品型號：REN-3He-N

    產(chǎn)品價格：請咨詢 >> 021-69515711

    產(chǎn)品描述：       REN系列智能化輻射探頭均可和REN300、REN300A、REN300B系列主機配套使用,也可以單獨配套RenRiArea輻射區(qū)域監(jiān)測軟件使用。且具有RS485/RS232的通訊能力。所有探頭均可單獨外接報警燈，在超閾值的情況下就地給出聲光報警。               &nb

    產(chǎn)品關(guān)鍵字：中子劑量當(dāng)量率探頭,REN-3He-N型中子劑量當(dāng)量率探頭

  • 產(chǎn)品名稱：REN200B型X-γ個人劑量報警儀

    產(chǎn)品型號：REN200B

    產(chǎn)品價格：請咨詢 >> 021-69515711

    產(chǎn)品描述：REN200B型X、γ輻射個人劑量當(dāng)量HP(10)監(jiān)測儀（簡稱：個人劑量報警儀）內(nèi)置高量程蓋格計數(shù)管為探測器，主要用來監(jiān)測各種放射性工作場所的X、γ以及硬β射線的輻射，具有較寬的測量范圍。能顯示工作場所的劑量當(dāng)量率和累積劑量，更換電池時，日期及累積數(shù)據(jù)能永久保存。可選配RenRiPersonal個人劑量管理軟件，該軟件可存儲多個人的歷史數(shù)據(jù)，能記錄日累積、月累積、年累積、輻照時長、計算平均劑量率、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個人劑量報警儀,REN200B,個人劑量報警儀,個人劑量管理軟件

  • 產(chǎn)品名稱：Rdn-980型氡析出率測量儀

    產(chǎn)品型號：Rdn-980

    產(chǎn)品價格：請咨詢 >> 021-69515711

    產(chǎn)品描述： Rdn-980型氡析出率測量儀是一種便攜式表面氡析出率儀，該產(chǎn)品能“實時”“快速”測量介質(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)施場所、尾礦庫以及建材、土壤、地面等表面氡析出率與氡濃度測量，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定與空氣氡濃度測量，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)行放射性檢測與識別，指導(dǎo)選用優(yōu)質(zhì)建材與環(huán)境氡治

    產(chǎn)品關(guān)鍵字：氡析出率測量儀,氡析出率測量儀,表面氡析出率儀 ,氡析出率儀

  • 產(chǎn)品名稱：REN-Li-GN型中子、X、γ輻射周圍劑量當(dāng)量率探頭

    產(chǎn)品型號：REN-Li-GN

    產(chǎn)品價格：請咨詢 >> 021-69515711

    產(chǎn)品描述： REN系列智能化輻射探頭均可和REN300、REN300A、REN300B系列主機配套使用,也可以單獨配套RenRiArea輻射區(qū)域監(jiān)測軟件使用。且具有RS485/RS232的通訊能力。所有探頭均可單獨外接報警燈，在超閾值的情況下就地給出聲光報警。   技術(shù)參數(shù)< 1、測量類型：中子射線； X、γ射線2、探測器： 半導(dǎo)體復(fù)合鋰玻璃探測器3、測量范圍：中子劑量率：0.1μSv/h ~100mSv/h     &n

    產(chǎn)品關(guān)鍵字：中子、X、γ輻射探頭,REN-Li-GN型中子、X、γ輻射周圍劑量當(dāng)量率探頭