Детекторы ионизирующих излучений полупроводниковые. Методы измерения параметров

Собственная ширина линии, испускаемой источником непосред­ственно ионизирующего излучения, должна составлять не более */з нормы на энергетическое разрешение, указанной в НТД.

Конкретный радионуклид, применяемый для измерения, ука­зывают в НТД.

для непосредственно ионизирующих излучений в условиях сво­бодной геометрии по п. 1.2.11 при ©о=О°;

для фотонных излучений — согласно указаниям, приведенным в НТД.

. (14)

Если У_с — число каналов на половине высоты импульса ге­нератора при определении собственного шума УРТ по п. 5.3.2.5 составляет более ^!/з А/_дт.и , то расчет проводят по формуле

N²_nT._u-Nl , (15)

где т| — энергетическое разрешение, кэВ;

Н — ширина канала, кэВ на канал;

Удт.и — число каналов в пике полного поглощения на поло­вине высоты;

N_Q— число каналов на половине высоты импульса генера­тора при определении собственного шума УРТ по п. 5.3.2.5.

±6,0; ±7,5 с коэффициентом 10* , кэВ (п — целое число от ми­нус 3 до плюс 3), но не более 0,25 нормы на энергетическое раз­решение, установленной в НТД.

—4 / 2500

д^+86-10 1/ (^₊№ . jV2)(60), (16)

V ' да.и

где Дт] — граница интервала, кэВ

.

В случае расчета энергетического разрешения по формуле (15) значения границ интервала рассчитывают по формуле

^N

(17)

V N²-N²

^{г 2Г}дт.и *’С

Значения, полученные по формулам (16) и (17), округляют до ближайшего большего значения из ряда, приведенного в п. 4.4.1.

2. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ЭКВИВАЛЕНТА ШУМА

   1. Настоящий стандарт устанавливает два метода измерения энергетического эквивалента шума (далее — шум ППД);

метод 1 (основной) — для ППД, для материала которых уста­новлено значение коэффициента преобразования. Метод предус­матривает сравнение шума ППД с тепловым шумом резистора;

метод 2 — для совмещенных измерений шума и энергетическо­го разрешения спектрометрических ППД.

Измеритель среднего квадратического значения перемен­ного напряжения должен соответствовать требованиям, установ­ленным в табл. 4.

X—выводы для подключения ППД: R—резистор утечки; С—бло­кирующий конденсатор; А—ЗУ; G—источник рабочего напряже­

ния; PU—измеритель среднего квадратического значения перемен-
ного напряжения

Черт. 11

Т аблица 4

Периодичность калибровки должна соответствовать установ­ленной в эксплуатационной документации на установку.

Для калибровки используют цепь, изображенную на черт. 12, которую подключают на период калибровки к выводам X.

R._K—калибровоч­ный резистор; Ср— разделительный кон­денсатор

Черт. 12

Калибровочный резистор должен соответствовать требованиям ГОСТ 7113—77.

С

(18)

«С £2

Д^т ш.с

где т — постоянная времени формирования переходной харак­теристики ЗУ, мкс;

С_дт — максимальное значение емкости ППД, установленное в НТД, пФ;

Я,- — сопротивление калибровочного резистора, МОм;

0 — шумовая постоянная, кэВ-пФ^-0-⁵ (для кремния

0 = 6,4 кэВ-пФ^-0’⁵, для германия — 5,3 кэВ-пФ^-05);

Дш.с — собственный шум ЗУ, указываемый в НТД на уста­новку, кэВ.

Сопротивление калибровочного резистора должно быть извест­но с погрешностью в пределах ±2 %.

Емкость разделительного конденсатора должна быть не менее

100 С_дт.

Определяют калибровочный коэффициент по формуле где К — калибровочный коэффициент, В-кэВ^-1;

(19)

U_K— показания измерителя напряжения при подключении на вход установки калибровочной цепи, В;

U_o— показания измерителя напряжения при свободных вход­ных выводах, В.

Ко входным выводам установки подключают конденсатор, ем­кость которого равна С_дт. Определяют собственный шум ЗУ по формуле

Дш.с= , (20)

где [7_ш.с — показания измерителя напряжения при подключении к входным выводам установки конденсатора, емкость которого равна С_дт , В.

(21)

где £_ш.дт — шум ППД, кэВ;

ї/ш.дт — показания измерителя напряжения В.

Если и_ш.дт «3 £7_ш.с , то шум рассчитывают по формуле

_У

• (22)

где Д_ш — граница интервала, кэВ;

£ш.дт — шум ППД, кэВ;

д_и — погрешность: измерителя напряжения, %.

В случае расчета шума по формуле (22) значения границ ин­тервала рассчитывают по формуле

Г

^Д-’⁴''7ГУ-' ⁽²⁴⁾

^гш.дт ш.с

Значения, полученные по формулам (23) и (24), округляют до ближайшего большего значения из ряда п. 5.2.4.1.

На гистограмме распределения амплитуд импульсов, построен­ной амплитудным анализатором (черт. 10), определяют ширину амплитудного распределения импульсов генератора на половине высоты.

Набор информации проводят в течение времени, достаточного для набора 10000 импульсов.

£_ш._дт=H-N„, (25)

где Н — ширина канала, кэВ на канал;

N„ — число каналов на половине высоты пика импульсов генератора.

Если N_Q^ то расчет проводят по формуле

£_ш._дтуЛ?_т-Л^ . (26)

2. 4. Показатели точности измерений

      1. Относительная погрешность измерения шума находится в интервале ±12 % с установленной вероятностью 0,95.

3. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ЭКВИВАЛЕНТА
   ТОЛЩИНЫ МЕРТВОГО СЛОЯ

   1. Аппаратура

      1. Измерение энергетического эквивалента толщины мертво­го слоя (далее — ЭМС) следует проводить на установке, струк­турная схема которой приведена на черт. 9. Измерение, как пра­вило, совмещают с измерением энергетического разрешения.

      2. В измерительной установке должна быть обеспечена воз­можность установления значений угла падения ионизирующего излучения @о = О° и @1=60° без нарушения климатических ус­ловий и изменения среднего расстояния между центрами входного окна ППД и излучающей поверхностью источника.

      3. Измерения проводят с источниками непосредственно иони­зирующего излучения. Энергия ионизирующего излучения долж­на не менее чем в 10 раз превышать норму на ЭМС, установлен­ную в НТД.

В случае применения источника электронов поток ионизирую­щего излучения должен быть коллимирован в один или несколь­ко пучков диаметром не более Vio диаметра (диагонали) входно­го окна ППД.

д_£=ад-л), (27)

где Дг — ЭМС, кэВ;

Н — ширина канала, кэВ на канал;

М, N₂— номера каналов, где зарегистрирован максимум пи­ка полного поглощения.

2. 4. Показатели точности измерений

      1. Погрешность измерения ЭМС находится в интервале ±25 % с установленной вероятностью 0,95.

3. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ДИСКРЕТНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
   РЕГИСТРАЦИИ

   1. Аппаратура

      1. Измерение дискретной чувствительности регистрации сле­дует проводить на установке, структурная схема которой приведе­на на черт. 13.

      2. Источник ионизирующего излучения должен обеспечи­вать в месте расположения ППД плотность потока излучения (мощность дозы излучения) такую, чтобы средняя частота регист­рации импульсов была в пределах от 7 имп.-с^-1 до ’/з максималь­ной частоты регистрации, указанной в табл. 5.

Энергию, вид излучения и (или) радионуклид указывают в НТД.

/—источник ионизирующего излучения; X—входные выводы установки; Я—резистор; С—конденсатор; Л—ЗУ; G—источник рабочего напряжения; AN—интегральный дискриминатор;