Detector de drift de siliciu

Un detector de drift siliciu (engl Silicon detector derivei sau SDS ) este un detector de raze X folosit ca raze X prin spectrometrie de fluorescență ( fluorescență cu raze X sau XRF si EDS ) si microscopie electronica . În comparație cu cele ale altor detectoare de raze X, principalele lor caracteristici sunt:

Principiul de funcționare

La fel ca alți detectoare de raze X în stare solidă, detectoarele de derivare a siliciului măsoară energia unui foton incident prin cantitatea de ionizare pe care o produce în materialul detectorului. Această modificare a ionizării produce o schimbare a sarcinii, pe care electronica detectorului o măsoară pentru fiecare foton incident. În SDD, acest material este siliciu de înaltă puritate, cu curent de scurgere foarte scăzut. Această puritate ridicată permite utilizarea răcirii Peltier în locul răcirii tradiționale cu azot lichid. Principala caracteristică distinctivă a unui SDD este câmpul transversal generat de o serie de electrozi inelari care „deranjează” purtătorii de încărcare către un mic electrod colector. Conceptul de „deriva” SDD (care a fost importat din fizica particulelor) permite rate de numărare semnificativ mai mari asociate cu capacitatea detectorului foarte mică.

În proiectele de detectoare mai vechi, electrodul de colectare este situat central cu un FET ( tranzistor cu efect de câmp ) extern care convertește curentul în tensiune și, prin urmare, reprezintă primul stadiu de amplificare. Designurile mai noi integrează FET direct pe cip, ceea ce îmbunătățește foarte mult rezoluția de energie și rata de numărare. Acest lucru se datorează reducerii capacității dintre anod și FET, care reduce zgomotul electronic.

Alte modele mută anodul și FET în afara zonei de măsurare. Acest lucru oferă un timp de răspuns puțin mai mare, ceea ce duce la o rată de număr ușor mai mică (750.000 de accesări pe secundă în loc de 1.000.000). Cu toate acestea, din cauza dimensiunii reduse a anodului, aceasta duce la o rezoluție mai bună a energiei (până la 123 eV pentru linia Kα a manganului). Combinat cu sisteme electronice de procesare îmbunătățite sau adaptate, este posibil să se mențină rezoluția de energie a detectorului de drift de siliciu până la 100.000 de conturi pe secundă.

Vezi și tu

Referințe

  1. (în) Detectoare Silicon Drift Explained, Oxford Instruments
  2. (ro) Funcția detectorului de drift de siliciu
  3. (ro) Dezvoltarea detectorului de drift din siliciu