Основы радиационной экологии. Александров Ю.А. - 30 стр.

Раздел 1             ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ
                     ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ (ИИ)


      1.8.2. Полупроводниковые детекторы

       Они сходны с ионизационными, но роль ионизационной камеры в
этом случае выполняют твердые полупроводники.
    Полупроводники – это кристаллические вещества, электропро-
водность которых при обычной температуре имеет промежуточное зна-
чение между электропроводностью металлов (10 6-10 4 Ом -1/см -1) и ди-
электриков (10 -10-10 -12 Ом -1/см -1). Под действием радиоактивных частиц
в полупроводниковых детекторах происходит переход электронов из
валентной зоны в зону проводимости. В результате образуются свобод-
ные носители зарядов: электроны (п-проводимость) и дырки
(р-проводимость). Под действием внешнего электрического поля, при-
ложенного к полупроводнику, электроны и дырки притягиваются к со-
ответствующим электродам, обусловливая накопление заряда. Послед-
ний дает импульс напряжения, который подается в усилительно-
измерительную схему прибора.
    В качестве полупроводника в радиометрических приборах чаще все-
го применяют монокристаллы германия. С его помощью регистрируют
высокоэнергетические гамма- и бета-лучи. Для регистрации альфа-
частиц, низкоэнергетических гамма-квантов и рентгеновских лучей ис-
пользуют кремниевые детекторы (монокристаллы кремния).
    В противоположность металлам, у которых электропроводность
уменьшается с ростом температуры, у полупроводников с увеличением
этого параметра электропроводность резко возрастает. Поэтому многие
из полупроводниковых материалов требуют сильного охлаждения при
работе, что усложняет устройство приборов, их эксплуатацию и удоро-
жает их стоимость. Исследователи находятся в постоянном поиске но-
вых полупроводников, которые могут работать при обычных темпера-
турах. К таким материалам относятся теллурид кадмия, арсенид галлия
и йодид ртути, которые уже используются в самых современных радио-
метрах и спектрометрах. Поскольку плотность полупроводниковых ма-
териалов намного выше плотности газов, то энергия поглощаемых час-
тиц в них используется полнее, чем в ионизационных камерах. Поэтому
полупроводниковые детекторы обладают очень высокой разрешающей
способностью.

      1.8.3. Сцинтилляционные детекторы

      Сущность работы сцинтилляционного счетчика заключается в ре-
гистрации вспышек люминесценции, возникающих в некоторых кри-

30