Yarı İletken Dedektörleri Nedir?

Yarı iletken dedektörleri, radyasyon seviyelerini veya partikül sayısını ölçen ölçüm cihazlarıdır. Bir element, bir element çizgisi veya iki boyutlu bir tespit elementleri dizisi kullanabilirler. Kullanılan yarı iletken tespit malzemesi sadece 0,10 mm kalınlığındadır. Yarı iletken dedektörler, özel görüntüleme ve parçacık fiziği gibi farklı alanlarda çok önemli ölçüm ve görüntüleme uygulamalarına sahiptir.

Belirli bir yerde radyasyon yoğunluğunu veya iyonlaştırıcı parçacıkların sayısını ölçmek için yaygın olarak bir silikon detektörü kullanılır. İçerdiği temel prensip, ters taraflılıkta pozitif (P) tipi ve negatif (N) tipi (PN) birleşim olan bir diyot kullanır. İletken olmayan diyotun çok düşük rölanti akımı rölanti referansı haline gelir. Radyasyon dedektöre çarptığında, ters akımda sayıcıları veya parçacık iyonizasyon hızlarını gösterebilecek parçacık frekansı sayaçlarını tetikleyebilecek bir artış olacaktır.

Mikro şerit detektörleri doğrusal olarak düzenlenmiş silikon detektörleridir ve diyot tipi detektörlerde nokta tespitinin genişlemesidir. Genellikle baz N tipi bir malzemeden yapılırlar. Parçacık akışını, mikro şerit detektörünün boylamasına açıklığı ile hizalayarak, ilgilenilen parçacıkların yolu doğrulanabilir.

Resim elemanları veya piksel dedektörleri iki boyutlu görüntüleme için yaygın olarak kullanılır. Piksel detektörlerinin icadından önce, X-ışınının insan vücuduna nüfuz etme ve geçme kabiliyetini kullanmanın tek yolu, genellikle bir X-ışını plakası olarak bilinen bir baryum bileşik plaka idi. Modern teknolojik kabiliyete sahip olan piksel dedektörleri, tıbbi cerrahi prosedürde ilgilenilen bir kısmın iki boyutlu görüntülemesinin gerçek zamanlı gösterimini sağlar. Başka bir kullanım, kalite güvencesi gibi gizli materyal parçalarının gerçek zamanlı gösterimi olabilir.

Parçacık dedektörleri, katı hal yarı iletken parçacık dedektörleri olarak mevcuttur. Bir parçacık detektörü, radyasyonun veya bir iyonlaştırıcı partikülün varlığını algılayabilir. Erken partikül dedektörleri, iyonlaştırıcı bir gazla doldurulmuş kapalı bir tüpten faydalandı. Radyasyon mevcut olduğunda, gaz iyonlaşır ve iletkenliği kısa bir süre boyunca üretir.

Güvenlik uygulaması giderek yarı iletken dedektörlere dayanmaktadır. Tehlikeli silahları tespit etmek için elektromanyetik bir alan kullanan basit metal dedektörleri, güvenlik kontrol noktalarında tehlikeli radyoaktif maddeleri tespit eden bir radyasyon dedektörü ile de birleştirilebilir. Konveyör bant X-ray makineleri, her türlü yolcu için bagajın hızlı bir şekilde incelenmesinde önemi artmıştır. Yarı iletken dedektörlerin kullanımıyla yüksek güvenlikli tesislere giren kişilerin hızla temizlenmesi de mümkün olmuştur.