Τι είναι οι ανιχνευτές ημιαγωγών;

Οι ανιχνευτές ημιαγωγών είναι συσκευές ανίχνευσης που μετρούν τα επίπεδα ακτινοβολίας ή τον αριθμό σωματιδίων. Μπορούν να χρησιμοποιούν ένα στοιχείο, μια γραμμή στοιχείων ή μια δισδιάστατη σειρά στοιχείων ανίχνευσης. Το υλικό ανίχνευσης ημιαγωγών που χρησιμοποιείται έχει πάχος μόνο 0.10 mm. Οι ανιχνευτές ημιαγωγών έχουν πολύ σημαντικές εφαρμογές μέτρησης και απεικόνισης σε διαφορετικούς τομείς, όπως η ειδική απεικόνιση και η σωματιδιακή φυσική.

Ένας ανιχνευτής πυριτίου χρησιμοποιείται συνήθως για τη μέτρηση της έντασης της ακτινοβολίας ή του αριθμού των ιονιζόντων σωματιδίων σε μια συγκεκριμένη τοποθεσία. Η βασική αρχή που εμπλέκεται χρησιμοποιεί μια δίοδο, η οποία είναι μια θετική (P)-τύπου και αρνητική (N)-τύπου διασταύρωση (PN) σε αντίστροφη πόλωση. Το πολύ χαμηλό ρεύμα ρελαντί της μη αγώγιμης διόδου γίνεται η αναφορά ρελαντί. Όταν η ακτινοβολία χτυπήσει τον ανιχνευτή, θα υπάρξει μια αύξηση στο αντίστροφο ρεύμα που μπορεί να ενεργοποιήσει μετρητές ή μετρητές συχνότητας σωματιδίων που μπορεί να υποδεικνύουν ρυθμούς ιονισμού σωματιδίων.

Οι ανιχνευτές Microstrip είναι ανιχνευτές πυριτίου διατεταγμένοι γραμμικά και αποτελούν επέκταση της ανίχνευσης σημείου σε ανιχνευτές τύπου διόδου. Συνήθως κατασκευάζονται σε υλικό βάσης τύπου Ν. Ευθυγραμμίζοντας τη ροή των σωματιδίων με το διαμήκη άνοιγμα του ανιχνευτή μικροταινιών, μπορεί να επιβεβαιωθεί η διαδρομή των σωματιδίων που ενδιαφέρουν.

Τα στοιχεία εικόνας ή οι ανιχνευτές pixel χρησιμοποιούνται ευρέως για δισδιάστατη απεικόνιση. Πριν από την εφεύρεση των ανιχνευτών pixel, ο μόνος τρόπος για να γίνει χρήση της ικανότητας των ακτίνων Χ να διεισδύουν και να περνούν μέσα από το ανθρώπινο σώμα ήταν μια πλάκα ένωσης βαρίου, η οποία είναι κοινώς γνωστή ως πλάκα ακτίνων Χ. Με σύγχρονες τεχνολογικές δυνατότητες, οι ανιχνευτές pixel επιτρέπουν την απεικόνιση σε πραγματικό χρόνο της δισδιάστατης απεικόνισης ενός τμήματος ενδιαφέροντος σε μια ιατρική χειρουργική επέμβαση. Μια άλλη χρήση θα μπορούσε να είναι η εμφάνιση σε πραγματικό χρόνο κρυφών εξαρτημάτων υλικού, όπως η διασφάλιση ποιότητας.

Οι ανιχνευτές σωματιδίων διατίθενται ως ανιχνευτές σωματιδίων ημιαγωγών στερεάς κατάστασης. Ένας ανιχνευτής σωματιδίων μπορεί να ανιχνεύσει την παρουσία ακτινοβολίας ή ιονίζοντος σωματιδίου. Οι πρώιμοι ανιχνευτές σωματιδίων έκαναν χρήση ενός σφραγισμένου σωλήνα γεμάτο με ιονίζον αέριο. Όταν υπάρχει ακτινοβολία, το αέριο ιονίζεται και παράγει μια σύντομη ροπή αυξημένης αγωγιμότητας.

Η επιβολή της ασφάλειας βασίζεται όλο και περισσότερο στους ανιχνευτές ημιαγωγών. Απλοί ανιχνευτές μετάλλων που χρησιμοποιούν ηλεκτρομαγνητικό πεδίο για την ανίχνευση επικίνδυνων όπλων μπορούν επίσης να ενσωματωθούν με έναν ανιχνευτή ακτινοβολίας που ανιχνεύει επικίνδυνα ραδιενεργά υλικά σε σημεία ελέγχου ασφαλείας. Τα μηχανήματα ακτίνων Χ μεταφορικής ταινίας έχουν αυξηθεί σε σημασία για την ταχεία επιθεώρηση των αποσκευών για όλους τους τύπους επιβατών. Ο γρήγορος καθαρισμός των ατόμων που εισέρχονται σε εγκαταστάσεις υψίστης ασφαλείας κατέστη επίσης δυνατός με τη χρήση ανιχνευτών ημιαγωγών.