Charakterizácia a verifikácia polovodičového HPGe detektora prostredníctvom zmesného etalónu

Primary tabs

Charakterizácia a verifikácia polovodičového HPGe detektora prostredníctvom zmesného etalónu

Dominik Juračka1 , Michal Galamboš1
1 Katedra jadrovej chémie, Prírodovedecká fakulta, Univerzita Komesnkého v Bratisalve
juracka3@uniba.sk

Cieľom práce bola charakterizácia polovodičového detektora zo super-čistého germánia (high purity Germanium HPGe) a jeho následná verifikácia. Pri HPGe detektoroch je polovodičová dióda zapojená v závernom smere s p-i-n štruktúrou, kde vnútorná i- vrstva je citlivá na ionizujúce žiarenie, röntgenové a gama žiarenie. Citlivá i- vrstva je vyrobená zo super-čistého germánia, necitlivá n- vrstva germánia implementovaného lítiom s hrúbkou 0,5–1 mm a veľmi tenká p- vrstva (približne 0,3 µm) vytvárajú N a P kontakt detektora. HPGe detektory ponúkajú výhody, ako je vysoká citlivosť, vynikajúce energetické rozlíšenie a kompaktná veľkosť, vďaka čomu sú široko používané v oblastiach ako jadrová fyzika, lekárske zobrazovanie a monitorovanie životného prostredia. Medzi základné typy polovodičových detektorov patria taktiež kremíkové a germániové detektory, pričom HPGe sú často považované za zlatý štandard kvôli ich vynikajúcemu energetickému rozlíšeniu a citlivosti, avšak vyžadujú chladenie pre optimálny výkon. Hodnoty poskytnuté výrobcom sa porovnali s experimentálnymi údajmi, aby sa zabezpečila presnosť a konzistentnosť. Meral sa štandard aktivity MBSS 2 na overenie reprodukovateľnosti a správnosti. Výsledky poukazujú na dosiahnutie stanovených cieľov na základe splnenia akceptačných kritérií.

Thanks: 

Moje poďakovanie patrí vedúcemu katedry profesorovi Galambošovi ako aj celému kolektívu Katedry jadrovej chémie za vytvorenie vynikajúcich študijných a výskumných podmienok. Táto práca bola podporená Agentúrou na podporu výskumu a vývoja na základe Zmluvy č. SK-SRB-23-0057 a Excelentným grantom Univerzity Komenského (GUKE) UK/318/2024. 

Sources: 

[1] Spieler H. (2005) Semiconductor Detector Systems. Oxford University press, Oxford, UK p.1.

[2] L´Annunziata, F. L. (2020) Handbook of radioactivity analysis – fourth edition, Volume two: Radioanalytical applications. Academic Press, San Diego, USA, p.627.

[3] Techmart s.r.o. [Citované 19. marca 2024] https://techmart.sk/wp-content/uploads/2024/03/LS-Series-Data-Sheet-New.pdf