Идеи | Применение фотодиода в качестве датчика радиации. |
|
---|---|---|
Какую радиацию собрались ловить? Если альфа частицы, то ничего не получится, поскольку пробег таких частиц в воздухе составляет несколько сантиметров, а любая стенка будет их задерживать. Если гамма-частицы -- то тоже ничего не получится, поскольку у этих частиц очень большая проникающая способность, и чтобы они хоть как-то прореагировали с веществом, нужен большой объем (куб. сантиметры) этого вещества. У обратносмещенных диодов рабочий объем ничтожно мал (тонкая зона p-n перехода). В фирменных детекторах работает не p-n переход, а вся масса полупроводника. Для уменьшения тепловых токов (соизмеримых с импульсами, вызванными гамма-частицами) применяют охлаждение жидким азотом, либо холодильниками пельтье. Фотодиод имеет смысл использовать только в сцинтилляционных детекторах (это где используется преобразование энергии частиц в видимое излучение с поможью специальных материалов), но чувствительность фотодиода должна быть очень большая (соизмеримой с чувствительностью ФЭУ - фотоэлектронного умножителя). |
|
|
Площадь чувствительной зоны слишком мала, чтобы вразумительно откалибровать и пользоваться pn переходом как датчиком бытового дозиметра. Разве что - узкоспециальное применение. Или их нужна целая матрица... |
|
|
Проще купить СГ или сгородить ФЭУ+сцинцилятор, благо есть смеси из вполне доступных веществ. |
|
|
вообще в промышленных дозиметрах стоят фотодиоды, точнее один, правда перед ним еще стоит ФЭУ и сцинтилятор. Они могут работать в больших радиационных полях, что не скажеш об счетчиках гейгера. |
|
|
Возьмём, скажем гамма-квант, пролетающий сковзь тонкую чуствительную зону диода (~10 мкм). Выбивает, скажем такой квант десяток электронов. Эти электроны проходят через PN-переход, создавая ток утечки. Зацените величину тока этой утечки - слишком она мала, чтобы её зафиксировать в р/л условиях. Но эту трудность можно обойти - применив чуствительный материал, испускающий свет при попадании радиации. Так сделал в своё время Резерфорд - он взял сульфид цинка (ZnS). При этом он мог считать глазом отдельные вспышки. Т.е. для использования простого фотодиода нужно подобрать "рабочее тело" испускающее свет при воздействии данного вида радиации. Как-то мне попадалась инфа, что материал световодов тоже может испускать свет под действием космических лучей. Ну так вот, изготовить из него конус, острым концом к фотодиоду - и вот вам большая чуствительность датчика радиации без суперусиления... |
|
|
Не будет большой чувствительности. С фотодиода будет снят импульс, по энергии меньше, чем энергия поглотившейся частицы. А эта энергия в большинстве случаев ничтожна и обнаружить что-то удастся, только если частиц будет очень много (случай, аналогичный ионизационной камере). Полупроводниковые детекторы используют лавинное усиление, подобно газовым пропорциональным счетчикам, а в обычном случае будет та же ионизационная камера. В опыте Резерфорда использовалось альфа-излучение, там энергия частиц очень велика и достаточна для того, чтобы сцинтилляцию можно было увидеть глазом. |
|
|
Вот если разговор пошёл про альфу - чем её мерять правильно? (сцинциллятор+фэу хорошо, но громоздко ;( ) |
|
|
На военке в 60-е года как датчик альфа-излучения использовали САТ-7 (счетчик альфа торцевой). При этом с прибора снимался кожух. |
|
|
Все дозиметры что видел, все были на основе связки ФЭУ+сциннилятор, за исключением бытовых, в которых стоит газоразрядный счетчик. |
|
|
Конструкция не понравилась. Для полупроводников используют зарядочувствительные усилители. |
|
|
Форум про радио — сайт, посвященный обсуждению электроники, компьютеров и смежных тем. pro-radio.online | Обратная связь |
© 2003—2024 |