Silikondriftdetektor

Kiseldriftdetektor ( SDD ) är en typ av detektor för halvledarjoniserande strålning som används inom röntgenspektroskopi och elektronmikroskopi. Fördelen med denna typ av detektorer är anodens lilla självkapacitans (upp till 0,1 pF för ett känsligt område på cirka 1 cm 2 ) [1] och låg ljudnivå.

Historik

Denna typ av detektor föreslogs först 1983 av Emilio Gatti och Pavel Rehak i deras rapport " Halvledardriftkammare - En tillämpning av ett nytt laddningstransportschema " [2] [3] [4] . Den främsta anledningen till utvecklingen var önskan att minska antalet läskanaler (jämfört med mikrostripdetektorer) [5] .

Hur det fungerar

Det finns p + -områden på båda sidor av kiselskivan . En jämnt varierande potential appliceras på p + -ringarna. I mitten, på en av sidorna, finns en n + anod, genom vilken hela volymen av kisel är utarmad. När kisel är i utarmat tillstånd bildas en transportkanal i mitten av plattan för elektroner som driver under verkan av det applicerade fältet E. Positionen för den passerade partikeln kan bestämmas från tiden för deras drift. [6] . Ringarna kan bytas ut mot en serie remsor.

Utmärkande egenskaper

Jämfört med andra typer av röntgendetektorer har kiseldriftdetektorer följande fördelar:

Hög prestanda
Hög upplösning på grund av att anoden har en liten yta och ger ett litet bidrag till ljudnivån [7]

Nackdelarna inkluderar koordinatens beroende av fluktuationer i driftfältet på grund av defekter i kristallgittret och elektronmobilitetens beroende av temperatur. [ett]

Praktisk tillämpning

Två lager av driftdetektorer har installerats vid ALICE- anläggningen i Large Hadron Collider . [8] [9]

Se även

Anteckningar

↑ 1 2 Koordinathalvledardetektorer i elementär partikelfysik, 1992 , sid. 797.
↑ Kiseldriftdetektorer . Hämtad 22 juli 2017. Arkiverad från originalet 9 oktober 2016. (obestämd)
↑ Emilio Gatti och Pavel Rehak - Halvledardriftkammare - En tillämpning av ett nytt laddningstransportschema - Presenterat vid: 2nd Pisa Meeting on Advanced Detectors, Grosetto, Italien, 3-7 juni 1983
↑ Halvledardriftkammare - An application of a novel charge transport scheme, 1984 , pp. 608-614.
↑ Elektroteknikhandboken, 2004 .
↑ Koordinathalvledardetektorer i elementär partikelfysik, 1992 , sid. 796-797.
↑ Sensorer och mikrosystem AISEM 2010 Proceedings, 2012 , sid. 260.
↑ Det nuvarande inre spårningssystemet - steg framåt! (engelska) . Hämtad 17 april 2015. Arkiverad från originalet 17 april 2015.
↑ Utveckling av kiselsensorteknologi i partikelfysik, 2009 , s. 84.

Litteratur

Chilingarov A.G. Koordinera halvledardetektorer i elementär partikelfysik // FECHA. - 1992. - T. 23 , nr. 3 .
E. Gatti, P. Rehak. Halvledardriftkammare - En tillämpning av ett nytt laddningstransportschema // Nucl. Instr. och Meth. - 1984. - Utgåva. A 225 . - S. 608-614 . - doi : 10.1016/0167-5087(84)90113-3 .
E. Gatti, P. Rehak, Jack T. Walton. Kiseldriftkammare — första resultat och optimal signalbehandling // Nucl. Instr. och Meth. - 1984. - Utgåva. A 226 . - S. 129-141 . - doi : 10.1016/0168-9002(84)90181-5 .
F. Hartman. Utveckling av kiselsensorteknologi i partikelfysik . - Springer Science & Business Media, 2009. - S. 84-85. — 204 sid. — ISBN 978-3-540-44774-0 .
Burkhard Beckhoff, Birgit Kanngießer, Norbert Langhoff, Reiner Wedell, Helmut Wolff. Handbok för praktisk röntgenfluorescensanalys . - Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2006. - S. 222-227. — 878 sid. - ISBN 978-3-540-28603-5 .
Kouichi Tsuji, Jasna Injuk, René Van Grieken. Röntgenspektrometri: de senaste tekniska framstegen . - John Wiley & Sons, 2004. - S. 148-162. — 616 sid. - ISBN 978-0-471-48640-4 .
Richard C. Dorf. Elektroteknikhandboken . - CRC Press, 2004. - 2808 sid. — ISBN 978-0849315862 .
Giovanni Neri, Nicola Donato, Arnaldo d'Amico, Corrado Di Natale. Sensorer och mikrosystem AISEM 2010 Proceedings . - Springer Science & Business Media, 2012. - S. 259-260. — 444 sid. — ISBN 978-94-007-1323-9 .