Co to są detektory półprzewodnikowe?
Detektory półprzewodnikowe są urządzeniami wykrywającymi, które mierzą poziomy promieniowania lub liczbę cząstek. Mogą używać jednego elementu, linii elementów lub dwuwymiarowej tablicy elementów wykrywających. Zastosowany materiał do wykrywania półprzewodników ma tylko 0,10 mm grubości. Detektory półprzewodnikowe mają bardzo ważne zastosowania w pomiarach i obrazowaniu w różnych dziedzinach, takich jak specjalne obrazowanie i fizyka cząstek.
Detektor krzemu jest powszechnie stosowany do pomiaru intensywności promieniowania lub liczby cząstek jonizujących w określonym miejscu. Podstawową zasadą jest zastosowanie diody, która jest dodatnim (P) typem i ujemnym (N) typem (PN) złącza w odwrotnym ukosie. Bardzo niski prąd jałowy diody nieprzewodzącej staje się referencją jałową. Gdy promieniowanie uderzy w detektor, nastąpi wzrost prądu wstecznego, który może wyzwolić liczniki lub mierniki częstotliwości cząstek, które mogą wskazywać na szybkość jonizacji cząstek.
Detektory mikropaskowe są detektorami krzemowymi rozmieszczonymi liniowo i stanowią rozszerzenie detekcji punktowej w detektorach diodowych. Zazwyczaj są one wykonane na bazie materiału typu N. Dopasowując przepływ cząstek do rozpiętości wzdłużnej detektora mikropaskowego, można potwierdzić ścieżkę cząstek będących przedmiotem zainteresowania.
Elementy obrazu lub detektory pikseli są szeroko stosowane w obrazowaniu dwuwymiarowym. Przed wynalezieniem detektorów pikselowych jedynym sposobem na wykorzystanie zdolności promieniowania rentgenowskiego do przenikania i przechodzenia przez ludzkie ciało była płytka ze związkiem baru, która jest powszechnie znana jako płytka rentgenowska. Dzięki nowoczesnym możliwościom technologicznym detektory pikseli umożliwiają wyświetlanie w czasie rzeczywistym dwuwymiarowego obrazowania interesującej części medycznego zabiegu chirurgicznego. Innym zastosowaniem może być wyświetlanie w czasie rzeczywistym ukrytych w inny sposób materiałów, na przykład w celu zapewnienia jakości.
Detektory cząstek są dostępne jako półprzewodnikowe półprzewodnikowe detektory cząstek. Detektor cząstek wykrywa obecność promieniowania lub cząsteczki jonizującej. Wczesne detektory cząstek wykorzystywały szczelną rurkę wypełnioną gazem jonizującym. Gdy obecne jest promieniowanie, gaz jonizuje się i wytwarza krótki moment o podwyższonej przewodności.
Egzekwowanie bezpieczeństwa w coraz większym stopniu opiera się na detektorach półprzewodnikowych. Proste wykrywacze metali, które wykorzystują pole elektromagnetyczne do wykrywania niebezpiecznej broni, mogą być również wyposażone w detektor promieniowania, który wykrywa niebezpieczne materiały promieniotwórcze w punktach kontroli bezpieczeństwa. Urządzenia rentgenowskie z przenośnikiem taśmowym zyskały na znaczeniu w szybkiej kontroli bagażu dla wszystkich typów pasażerów. Szybkie usuwanie osób wchodzących do obiektów o wysokim poziomie bezpieczeństwa było również możliwe dzięki zastosowaniu detektorów półprzewodnikowych.