Wat zijn halfgeleiderdetectors?
Halfgeleiderdetectoren zijn detectie-apparaten die stralingsniveaus of deeltjesaantallen meten. Ze kunnen één element, een lijn van elementen of een tweedimensionale reeks van detectie-elementen gebruiken. Het gebruikte halfgeleiderdetectiemateriaal is slechts 0,10 mm dik. Halfgeleiderdetectoren hebben zeer belangrijke meet- en beeldvormingsapplicaties op verschillende gebieden, zoals speciale beeldvorming en deeltjesfysica.
Een siliciumdetector wordt gewoonlijk gebruikt voor het meten van de stralingsintensiteit of het aantal ioniserende deeltjes op een specifieke locatie. Het betrokken basisprincipe maakt gebruik van een diode, die een positieve (P) -type en negatieve (N) -type (PN) junctie is in omgekeerde voorspanning. De zeer lage inactieve stroom van de niet-geleidende diode wordt de inactieve referentie. Wanneer straling de detector raakt, is er een toename van de omgekeerde stroom die tellers of deeltjesfrequentiemeters kan activeren die op deeltjesionisatiesnelheden kunnen wijzen.
Microstripdetectoren zijn siliciumdetectoren die lineair zijn gerangschikt en zijn een uitbreiding van de puntdetectie in diode-type detectoren. Ze worden meestal gemaakt op een basismateriaal van het N-type. Door de deeltjesstroom uit te lijnen met de longitudinale overspanning van de microstripdetector, kan het pad van van belang zijnde deeltjes worden bevestigd.
Beeldelementen of pixeldetectoren worden veel gebruikt voor tweedimensionale beeldvorming. Vóór de uitvinding van pixeldetectoren was de enige manier om gebruik te maken van het vermogen van röntgenstralen om door het menselijk lichaam te dringen en te passeren, een barium-samengestelde plaat, die algemeen bekend staat als een röntgenplaat. Met moderne technologische mogelijkheden maken pixeldetectors realtime weergave mogelijk van tweedimensionale beeldvorming van een onderdeel van interesse in een medische chirurgische ingreep. Een ander gebruik zou een realtime weergave van anders verborgen materiële onderdelen kunnen zijn, zoals bij kwaliteitsborging.
Deeltjes detectoren zijn beschikbaar als halfgeleider deeltjes detectoren in vaste toestand. Een deeltjesdetector kan de aanwezigheid van straling of een ioniserend deeltje waarnemen. Vroege deeltjesdetectoren maakten gebruik van een afgesloten buis gevuld met een ioniserend gas. Wanneer straling aanwezig is, ioniseert het gas en produceert een kort moment van verhoogde geleidbaarheid.
Veiligheidshandhaving is in toenemende mate afhankelijk van halfgeleiderdetectors. Eenvoudige metaaldetectors die een elektromagnetisch veld gebruiken om gevaarlijke wapens te detecteren, kunnen ook worden ingebouwd met een stralingsdetector die gevaarlijke radioactieve materialen detecteert bij veiligheidscontrolepunten. Röntgenmachines op transportbanden zijn belangrijker geworden bij het snel inspecteren van bagage voor alle soorten passagiers. De snelle ontruiming van mensen die hoogbeveiligde faciliteiten betreden, is ook mogelijk gemaakt door het gebruik van halfgeleiderdetectors.