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半导体探测器(semiconductor detector)是以半导体材料为探测介质的辐射探测器。最通用的半导体材料是锗和硅,其基本原理与气体电离室相类似。半导体探测器发现较晚,1949年麦凯(K.G.McKay)首次用α 射线照射PN结二极管观察到输出信号。5O年代初由于晶体管问世后,晶体管电子学的发展促进了半导体技术的发展。半导体探测器有两个电极,加有一定的偏压。当入射粒子进入半导体探测器的灵敏区时,即产生电子-空穴对。在两极加上电压后,电荷载流子就向两极作漂移运动﹐收集电极上会感应出电荷,从而在外电路形成信号脉冲。但在半导体探测器中,入射粒子产生一个电子-空穴对所需消耗的平均能量为气体电离室产生一个离子对所需消耗的十分之一左右,因此半导体探测器比闪烁计数器和气体电离探测器的能量分辨率好得多。半导体探测器的灵敏区应是接近理想的半导体材料,而实际上一般的半导体材料都有较高的杂质浓度,必须对杂质进行补偿或提高半导体单晶的纯度。通常使用的半导体探测器主要有结型、面垒型、锂漂移型和高纯锗等几种类型(下图由左至右)。金硅面垒型探测器1958年首次出现,锂漂移型探测器60年代初研制成功,同轴型高纯锗(HPGe)探测器和高阻硅探测器等主要用于能量测量和时间的探测器陆续投入使用,半导体探测器得到迅速的发展和广泛应用。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/12/200912291643_192752_1615922_3.jpg[/img]
VENUS 200探测器气体压力控制在什么范围?探测器气体压力不稳定的原因?
正比计数器proportional counter 用气体作为工作物质,输出脉冲幅度与初始电离有正比关系的粒子探测器,可以用来计数单个粒子,并根据输出信号的脉冲高度来确定入射辐射的能量。这种探测器的结构大多采用圆柱形,中心是阳极细丝,圆柱筒外壳是阴极,工作气体一般是隋性气体和少量负电性气体的混合物。入射粒子与筒内气体原子碰撞使原子电离,产生电子和正离子。在电场作用下,电子向中心阳极丝运动,正离子以比电子慢得多的速度向阴极漂移。电子在阳极丝附近受强电场作用加速获得能量可使原子再电离。从阳极丝引出的输出脉冲幅度较大,且与初始电离成正比。正比计数器具有较好的能量分辨率和能量线性响应,探测效率高,寿命长,广泛应用于核物理和粒子物理实验。 1-50keV的X射线经常用正比计数器进行探测。要求是具有较薄的入射窗口,以获得较低的低能端探测下限,较大的观测面积,以及良好的气密性。常用的是铍窗正比计数器。当代X射线探测器多采用正比计数器阵列和装有多根阳极丝和阴极丝的多丝正比室,以获得更大的有效观测面积。 近年来制作的气体闪烁正比计数器,能量分辨率比一般气态正比计数器约高一倍。为了观测较弱的X射线源,需要高灵敏度的探测器,为此制作了大面积窗口正比计数器,如小型天文卫星-A携带的窗口面积为840厘米的铍窗正比计数器,采用的是正比计数器组合的方法。此外,确定X射线源的位置需要有高分辨率的探测器;而为了制造这种探测器,就相应地需要制作对测定位置灵敏度高的正比计数器。