Детекторы ионизирующих излучений полупроводниковые. Методы измерения параметров

PN—счетчик импульсов

Черт. 13

Плотность потока или мощность экспозиционной дозы ионизи­рующего излучения в месте расположения ППД должна быть оп­ределена согласно п. 1.2.11 с погрешностью, находящейся в пре­

делах значений, установленных в НТД, из ряда: ±1,0; ±1,5; ±2,0; ±3,0; ±4,0; ±5,0; ±7,0; ±10,0; ±12,0%.

Если счетчик импульсов содержит внутренний интегральный дискриминатор, который обеспечивает требования табл. 5, то до­пускается использовать его в качестве дискриминатора.

Счетчик импульсов должен быть снабжен таймерным устрой­ством, обеспечивающим заданную экспозицию с погрешностью в пределах ±0,5%.

(28)

где — средняя частота регистрируемых импульсов, с^-1.

П

(29)

^СТ=Р-Т

где а — дискретная чувствительность регистрации, имп.-Р^-1 или имп.-см²-част.^-1;

п_и — число импульсов, зарегистрированных при расположе­нии ППД в поле ионизирующего излучения;

п ф — число фоновых импульсов;

Р —мощность дозы, Р-с^-1, или плотность потока, част«см“²-с~*.

Если заранее известна средняя частота следования фоновых импульсов f₀, то принимают п_ф=foT.

Если Тс 10 с, то «ф принимают равным нулю. В этих случаях действия по п. 7.2.3 не выполняют.

8_а = + 0,86]/ 8*,+ 125/(£+5 , (30)

где Sa — граница интервала, %;

бр — предел погрешности определения мощности дозы или плотности потока ионизирующего излучения, %;

Ке — коэффициент влияния расстройки порога дискримина­ции на скорость счета импульсов, указанный в НТД на ППД конкретного типа.

Значения, полученные по формуле (30), необходимо округлить до ближайшего большего значения из ряда п. 7.4.1.

2. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ДИСКРЕТНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕГИСТРАЦИИ

   1. Аппаратура, подготовка, проведение измерений и показа­тели точности измерения дискретной эффективности регистрации должны соответствовать требованиям разд. 7.

   2. Обработка результатов измерений

      1. Дискретную эффективность регистрации є, %, вычисляют по формуле

где S — площадь поверхности внешнего контура ППД, указан­ная в НТД, см²;

Ко — безразмерный коэффициент, указанный в НТД, учиты­вающий часть импульсов, имеющих амплитуду меньше порога дискриминации.

Если заранее известна средняя частота следования фоновых импульсов f₀, то принимают n^=f₀T.

Если 7с 10 с, то принимают =0. В этих случаях действия по п. 7.2.3 не выполняют.

Относительную погрешность измерений дискретной эффектив­ности определяют по п. 7.4.

?. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕЙ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ
ФОНОВЫХ ИМПУЛЬСОВ

/о=у- , (32)

где «ф — число фоновых импульсов;

Т — экспозиция, с.

10. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ РАДИАЦИОННОЙ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ

    1. Измерение дискретной чувствительности регистрации ос­новного и сопутствующего излучений следует проводить согласно разд. 7 при одинаковых порогах дискриминации и постоянных времени формирования переходной характеристики ЗУ.

    2. Обработка результатов измерения

       1. Радиационную помехоустойчивость X вычисляют по фор­муле

Х= , (33)

где о₀— дискретная чувствительность регистрации основного из­лучения, имп.-Р^-1 или имп.-см²-част.^-1;

а_с — дискретная чувствительность регистрации сопутствую­щего излучения, имп.-Р^-1 или имп.-см²-част.^-1;

Примечание. Если одним из излучений является фотонное излучение, и дискретная чувствительность выражена в имп.-Р^-1, то значение этой чувстви­тельности умножают на согласующий множитель, равный 5-10^-13Е'.₍ , Р-см²-част.~¹, где Е_, — энергия гамма-излучения от 3ft до 2000 кэВ.

§,= ±/^+8^ » (34)

где 61 — погрешность измерения, %;

6а_о> — погрешности измерения основного и сопутствующего излучений согласно п. 7.4, %.

Значения, полученные по формуле (34), необходимо округлить до ближайшего большего значения из ряда п. 10.3.1.

10. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ АНАЛОГОВОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ

    1. Настоящий стандарт устанавливает два метода измере­ния аналоговой чувствительности ППД:

метод 1 применяют при наличии источника непрерывного по­тока ионизирующего излучения, обеспечивающего плотность пото­ка (мощность дозы) ионизирующего излучения, достаточную для генерации в чувствительной области ППД ионизационного тока, составляющего не менее 10“² темнового тока ППД;

метод 2 применяют при наличии источника импульсного иони­зирующего излучения и ППД-монитора с заранее измеренной ана­логовой чувствительностью.

/—источник ионизирующего излучения; X—входные выводы
установки; Я—компенсационный резистор; РА—измеритель
тока; GJ—источник рабочего напряжения; 62—источник ком-
пенсирующего напряжения

Черт. 14

Таблица б

Обработка результатов измерений

(35)

где S — аналоговая чувствительность, Кл-см²-част.^-1 или Кл-Р^-1;

/„ — ток разбаланса, равный ионизационному току, А;

Р — плотность потока или мощность дозы ионизирующего

излучения, част.-см^-с'¹ или Р-с^-1.

(36)

где — показания измерителя при облучении ППД ионизиру­ющим излучением, А;

/_дт — темновой ток, А.

8_S <±0,86)/' 8²+3² ,

(37)

дф — предел погрешности определения плотности потока или мощности дозы ионизирующего излучения, %

б, — предел погрешности измерения ионизационного тока.

Значения, полученные по формуле (37), необходимо округлить до ближайшего большего значения из ряда п. 11.2.4.1.

Вид ионизирующего излучения и его энергетическая характе­ристика должны соответствовать установленным в НТД.

I—источник импульсов ионизирующего излучения; X—входные вы­воды установки; BD—ППД-монитор; Rl, R2—резисторы утечки; Cl, С2—блокирующие конденсаторы; А1, А2—зарядочувствительные усилители; Gl, G2—источники рабочего напряжения; PY1, PY2-wa- тегрирующие измерители; PZ—измеритель отношений сигналов

Черт. 15

Перенос или доза излучения за импульс, создаваемые в месте расположения ППД, должны удовлетворять условию

В>7 ■^Х-^,^Ц1-^ДТУ, (38)

21 дт *

где D — перенос или доза ионизирующего излучения, част.-см^-2 или Р;

% — коэффициент преобразования, Кл-кэВ^-1;

^ш.дт ' энергетический эквивалент шума ППД, кэВ;