Que sont les détecteurs à semi-conducteurs?
Les détecteurs à semi-conducteurs sont des dispositifs de détection qui mesurent les niveaux de rayonnement ou le nombre de particules. Ils peuvent utiliser un seul élément, une ligne d'éléments ou un tableau bidimensionnel d'éléments de détection. Le matériau de détection semi-conducteur utilisé n’a que 0,10 mm d’épaisseur. Les détecteurs à semi-conducteurs ont des applications de mesure et d’imagerie très importantes dans différents domaines, tels que l’imagerie spéciale et la physique des particules.
Un détecteur au silicium est couramment utilisé pour mesurer l'intensité du rayonnement ou le nombre de particules ionisantes dans un emplacement spécifique. Le principe de base utilisé utilise une diode, qui est une jonction de type positif (P) et négative de type (N) (PN) en polarisation inverse. Le courant de repos très faible de la diode non conductrice devient la référence de repos. Lorsque le rayonnement frappe le détecteur, le courant inversé augmente, ce qui peut déclencher des compteurs ou des fréquencemètres pouvant indiquer la vitesse d'ionisation des particules.
Les détecteurs à microruban sont des détecteurs au silicium disposés linéairement et constituent une extension de la détection ponctuelle dans les détecteurs à diode. Ils sont généralement fabriqués sur un matériau de base de type N. En alignant le flux de particules sur l'étendue longitudinale du détecteur à microruban, le chemin des particules d'intérêt peut être confirmé.
Les éléments d'image ou les détecteurs de pixels sont largement utilisés pour l'imagerie bidimensionnelle. Avant l'invention des détecteurs de pixels, le seul moyen d'utiliser la capacité des rayons X à pénétrer dans le corps humain et à le traverser était une plaque à composé de baryum, connue sous le nom de plaque à rayons X. Grâce aux capacités technologiques modernes, les détecteurs de pixels permettent l’affichage en temps réel de l’imagerie bidimensionnelle d’une partie intéressante pour une procédure chirurgicale médicale. Une autre utilisation pourrait consister à afficher en temps réel des pièces matérielles cachées, comme dans l'assurance qualité.
Les détecteurs de particules sont disponibles en tant que détecteurs de particules à semi-conducteurs à l'état solide. Un détecteur de particules est capable de détecter la présence d'un rayonnement ou d'une particule ionisante. Les premiers détecteurs de particules utilisaient un tube scellé rempli d'un gaz ionisant. Lorsque le rayonnement est présent, le gaz s'ionise et produit un bref moment de conductivité accrue.
Les mesures de sécurité reposent de plus en plus sur des détecteurs à semi-conducteurs. Les détecteurs de métaux simples qui utilisent un champ électromagnétique pour détecter des armes dangereuses peuvent également être intégrés à un détecteur de rayonnement qui détecte les matières radioactives dangereuses aux points de contrôle de sécurité. Les machines à rayons X à bande transporteuse ont gagné en importance dans l'inspection rapide des bagages pour tous les types de passagers. L’utilisation de détecteurs à semi-conducteurs a également rendu possible l’élimination rapide des personnes pénétrant dans des installations de haute sécurité.