Siliciumdriftdetektor
Siliciumdriftdetektor ( SDD ) er en type halvlederioniserende strålingsdetektor, der bruges i røntgenspektroskopi og elektronmikroskopi. Fordelen ved denne type detektorer er anodens lille selvkapacitet (op til 0,1 pF for et følsomt område på ca. 1 cm 2 ) [1] og lavt støjniveau.
Historie
Denne type detektor blev først foreslået i 1983 af Emilio Gatti og Pavel Rehak i deres rapport " Selvlederdriftskammer - En anvendelse af et nyt ladningstransportskema " [2] [3] [4] . Hovedårsagen til udviklingen var ønsket om at reducere antallet af læsekanaler (sammenlignet med mikrostripdetektorer) [5] .
Sådan virker det
Der er p + områder på begge sider af siliciumwaferen . Et ensartet varierende potentiale påføres p + ringene. I midten, på en af siderne, er der en n + anode, gennem hvilken hele volumen af silicium er udtømt. Når silicium er i en udtømt tilstand, dannes en transportkanal i midten af pladen for elektroner, der driver under påvirkning af det påførte felt E. Positionen af den passerede partikel kan bestemmes ud fra tidspunktet for deres drift. [6] . Ringene kan udskiftes med en række strimler.
Karakteristiske træk
Sammenlignet med andre typer røntgendetektorer har siliciumdriftdetektorer følgende fordele:
- Høj ydeevne
- Høj opløsning på grund af det faktum, at anoden har et lille areal og yder et lille bidrag til støjniveauet [7]
Ulemperne omfatter koordinatens afhængighed af svingninger i driftfeltet på grund af defekter i krystalgitteret og elektronmobilitetens afhængighed af temperaturen. [en]
Praktisk anvendelse
To lag af driftdetektorer er blevet installeret på ALICE- anlægget i Large Hadron Collider . [8] [9]
Se også
Noter
- ↑ 1 2 Koordinat halvlederdetektorer i elementær partikelfysik, 1992 , s. 797.
- ↑ Siliciumdriftsdetektorer . Hentet 22. juli 2017. Arkiveret fra originalen 9. oktober 2016. (ubestemt)
- ↑ Emilio Gatti og Pavel Rehak - Halvlederdriftskammer - En anvendelse af et nyt ladningstransportskema - Præsenteret på: 2nd Pisa Meeting on Advanced Detectors, Grosetto, Italien, 3-7 juni 1983
- ↑ Semiconductor drift chamber - An application of a novel charge transport scheme, 1984 , s. 608-614.
- ↑ The Electrical Engineering Handbook, 2004 .
- ↑ Koordinat halvlederdetektorer i elementær partikelfysik, 1992 , s. 796-797.
- ↑ Sensorer og mikrosystemer AISEM 2010 Proceedings, 2012 , s. 260.
- ↑ Det nuværende indre sporingssystem - skridt fremad! (engelsk) . Hentet 17. april 2015. Arkiveret fra originalen 17. april 2015.
- ↑ Udviklingen af siliciumsensorteknologi i partikelfysik, 2009 , s. 84.
Litteratur
- Chilingarov A.G. Koordinere halvlederdetektorer i elementær partikelfysik // FECHA. - 1992. - T. 23 , no. 3 .
- E. Gatti, P. Rehak. Halvlederdriftskammer - En anvendelse af et nyt ladningstransportskema // Nucl. Instr. og Meth. - 1984. - Udgave. A 225 . - S. 608-614 . - doi : 10.1016/0167-5087(84)90113-3 .
- E. Gatti, P. Rehak, Jack T. Walton. Siliciumdriftskamre — første resultater og optimal behandling af signaler // Nucl. Instr. og Meth. - 1984. - Udgave. A 226 . — S. 129-141 . - doi : 10.1016/0168-9002(84)90181-5 .
- F. Hartman. Udvikling af siliciumsensorteknologi i partikelfysik . - 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. Håndbog i praktisk røntgenfluorescensanalyse . - Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2006. - S. 222-227. — 878 s. - ISBN 978-3-540-28603-5 .
- Kouichi Tsuji, Jasna Injuk, René Van Grieken. Røntgenspektrometri: Nylige teknologiske fremskridt . - John Wiley & Sons, 2004. - S. 148-162. — 616 s. - ISBN 978-0-471-48640-4 .
- Richard C. Dorf. Elektroteknikhåndbogen . - CRC Press, 2004. - 2808 s. — ISBN 978-0849315862 .
- Giovanni Neri, Nicola Donato, Arnaldo d'Amico, Corrado Di Natale. Sensorer og mikrosystemer AISEM 2010 Proceedings . - Springer Science & Business Media, 2012. - S. 259-260. — 444 s. — ISBN 978-94-007-1323-9 .
Links