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什么是半导体探测器

教育3.29W

探测天体X射线用的一种仪器,是二十世纪五十年代末期发展起来的,近年来已广泛应用于空间天文研究。半导体探测器的工作原理是,入射辐射在它里面产生电子空穴对;在两极加上电压后,电荷载流子就向两极作漂移运动,这时,在收集电极上会感应出电荷,从而在外电路形成信号脉冲。半导体探测器的优点是:

什么是半导体探测器

(1)输出脉冲幅度与能量成正比,可以用来测量能量,能量分辨率高于正比计数器、闪烁计数器;

(2)脉冲上升时间较短,可以用于快速测量仪器中;

(3)窗可以做得很薄,因此,可以测量低能X射线;

(4)结构简单,体积小,重量轻,不用很高电压,适合空间环境的严格要求。缺点是:不能做得很大很厚,因而难以测量高能辐射和低强度辐射;此外,输出信号小,使电子线路复杂化。

在空间研究中最常用的是金硅面垒探测器。硅探测器可以在室温下工作。如果用在液氮温度下,可以大大提高能量分辨率。1969年,美国芝加哥大学的麦格雷戈等人采用液氮冷却的锂漂移硅探测器,并与低噪声光反馈的电荷灵敏前置放大器配合,在太阳耀斑爆发期间测量4~40千电子伏能段内的太阳X射线辐射,在6千电子伏处能量分辨率为 0.5千电子伏(即脉冲峰值降低一半的全宽度),经遥测系统后的能量分辨率为 0.6千电子伏。在X射线天文学中,这是首次采用这样低噪声、高分辨率的探测系统。

标签:探测器 半导体