Составители:
гии. Неполный сбор заряда приведет к меньшим сигналам и ухуд-
шит разрешающую способность вследствие неравномерности сбо-
ра. Основные эффекты, определяющие полноту сбора заряда —
захват и рекомбинация — обсуждались выше. Отметим, что при
использовании детекторов, охлажденных до температуры жидко-
го азота, эффекты захвата весьма существенны, так как время,
проведенное носителями в ловушке, увеличивается с понижени-
ем температуры . Рекомбинация важна на перво й стадии процесса
образования па р, когда электро н и дырка находятся вблизи места
их образования. Особенно заметен этот эффект при регистрации
тяжелых заряженных частиц с высокой плотностью ионизации.
Основное ограничение на разрешающую способность детектора
накладывают флуктуации числа электронно-дырочных пар, об -
разованных частицей или γ-квантом. Если вероятность образо-
вания числа пар N будет распределена по закону Пуассона, то
среднеквадратичная флуктуация будет рав на
√
N. Относитель-
ная полуширина такого распределения составит 2,36/
√
N.
Распределение Пуассона можно ожидать в том случае, если
вероятность образования пар электрон-дырка мала по сравнению
с другими путями передачи энергии кристаллу (например, на-
гревание решетки). С другой стороны, если единственным меха-
низмом потери энергии падающей частицы является обра зование
пар электрон-дырка, то флуктуации числа N воо бще не будет.
Реальный случай находится между этими крайними вариантами.
Статистическая теория подобной ситуации в газовых ионизаци-
онных камерах была разработана Фано. К полупроводниковым
детекторам эта теория была применена в работе Ван Росбрука.
В этих работах наблюдаемое среднеквадратичное отклонение вы-
ражается в виде
√
NF, где F — фактор Фано. Для ионизацион-
ных камер F = 0,09; для кремниевых и германиевых детекторо в
F = 0,10 — 0,15. Ввиду того, что на разрешающую способность де-
тектора в лияют другие факторы, приведенные значения F сле-
дует рассматривать как нижние пределы.
Шумы детекторов. В реальных установках весьма суще-
ственны шумы детект ора, возникающие в результате флуктуации
тока утечки. Для того чтобы приблизи ться к статистическому
пределу, эти шумы надо свести к минимуму. Различают два ви-
да токов утечки: объемные и поверхност ные. Объ емный ток воз-
никает главным образом из-за тепловой генерации пар в объеме
62
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- …
- следующая ›
- последняя »
