能量分辨率:平面硅探测器的连接触点通过离子注入精确形成,有助于获得更好的能量分辨率,并且入射窗更薄。
耐用性:平面硅探测器的入射窗不仅坚固耐用,而且可以方便地清洗擦拭,有助于维护探测器的性能和延长使用寿命。
低漏电流:平面硅探测器的漏电流显著低于金硅面垒型探测器,这意味着它具有更低的噪声水平。
入射窗厚度:平面硅探测器的入射窗(死层)厚度小于相应的金硅面垒型探测器,有助于提高探测器的测量精度。
耐高温烘烤:标准平面硅探测器可以耐高温烘烤至少100℃,这有助于在特定应用中提高探测器的性能和稳定性。
环境辐射检测:平面硅探测器可以用于监测环境辐射水平,确保辐射安全,适用于环境背景辐射的长期监测。
辐射防护:在辐射防护领域,平面硅探测器可以用于个人或区域的辐射防护监测,以评估潜在的辐射风险。
剂量监测:在医疗或工业领域,平面硅探测器可用于个人剂量监测,评估个体接受的辐射剂量。
放射性氡气测量:平面硅探测器也可用于测量放射性氡气,这是一种重要的室内环境污染监测。
粒子识别和探测望远镜:由于平面硅探测器具有薄入射窗和低漏电流特性,它们适用于粒子识别和探测望远镜等科研应用。
连续空气监测:平面硅探测器的特殊型号,如CAM PIPS探测器,适用于连续空气监测仪中Alpha和Beta颗粒的过滤器测量。
2. 在开始清洁前,检查探测器表面是否有明显脏污或损坏。如果表面有划痕或裂纹,应先进行维修或更换。
3. 可以使用沾有异丙醇的专用工具清洁探测器的表面。这是因为异丙醇是一种常用的清洁溶剂,可以有效去除污垢同时对敏感材料相对安全。
4. 清洁时应轻柔操作,避免使用过多的力,防止对探测器表面造成损伤。
5. 使探测器在清洁环境中自然干燥或使用适当的方法干燥,避免清洁剂残留影响探测器性能。
它的入射窗较薄,这意味着它们对辐射的吸收效率更高,能够更有效地检测低能辐射,如α粒子;提供高能量分辨率,有助于区分不同能量的辐射源,这对于识别特定放射性物质非常重要;入射窗坚固耐用,这有助于保持探测器的性能和准确性,确保长期稳定监测;平面硅探测器可以承受高达100℃的烘烤,这使得它们能够在高温环境下使用,如工业场所或某些特殊环境;平面硅探测器通常体积小、重量轻,便于携带和部署在不同的监测点,适合进行现场快速检测;平面硅探测器可以集成到实时监测系统中,提供连续的环境辐射水平数据,有助于及时发现异常情况并采取相应措施。PIPS探测器不仅可以检测α、β粒子,还可以检测γ射线,使其适用于多种辐射类型的监测。
效率校准:通过测量不同能量的放射源并比较测量结果与已知的活度,来评估探测器的效率,必要时进行调整。
暗电流测量:平面硅探测器的漏电流通常很低,但仍然需要测量以确保其对测量结果的影响最小化。
温度影响评估:由于平面硅探测器可以承受高达100℃的烘烤,需要评估温度变化对探测器性能的影响,并在必要时进行补偿。
时间响应校准:测量探测器的脉冲形成时间,确保时间分辨率满足特定应用的要求。
本底辐射校准:测量并记录探测器在没有放射源时的背景辐射计数,以便在后续测量中进行扣除。
系统稳定性检查:确保探测器及其相关电子设备在长时间运行中的稳定性。
定期维护:定期对探测器进行维护和重新校准,以保持其性能。
使用专业软件:可能需要使用专业软件来分析探测器的输出信号,并根据已知源进行校准。
产生电子-空穴对的数量与入射粒子的能量成正比。耗尽区的电场使电子和空穴分别被两个电极收集,从而在电荷收集电极上产生电流脉冲。
其输出的电荷信号经BC-PREA3220-PD6型电荷灵敏前置放大器放大后,经高斯成型器(BC-GS3220-PD5)滤波成型后形成准高斯型脉冲信号,用于计数或能谱数据采集。
Alpha谱采集典型应用:
耗尽深度 (μm) | 最大粒子能量(MeV) | ||
电子 | 质子 | Alpha粒子 | |
100 300 500 700 1000 2000 5000 10000 | 0.11 0.23 0.32 0.40 0.52 0.89 1.97 3.85 | 3 6 8 10 12 18 30 45 | 12 24 32 39 48 71 121 178 |
平面硅探测器辐射损伤的影响 累计剂量 (particles/cm²) | ||||
裂变碎片 | Alpha粒子 | 质子 | 快中子 | 电子 |
108 | 109 | 1010 | 1012 | 1013 |
辐射损坏的表现是:漏电流增大,噪声增加,分辨率变差。
延长探测器在造成损伤的辐射场中的可用“寿命”的有效方法是保持探测器在低温环境中使用。
可通过电场对离子进行加速,利用磁场使其运动方向改变,这样就可以控制离子以一定的能量进入wafer内部达到掺杂的目的。离子注入到晶圆中后,会与硅原子碰撞而损失能量,能量耗尽离子就会停在晶圆中某位置。离子通过与硅原子的碰撞将能量传递给硅原子,使得硅原子成为新的入射粒子,新入射粒子又会与其它硅原子碰撞,形成连锁反应。离子注入是一种物理过程,不发生化学反应,最主要的用途就是掺杂半导体材料。