常温で動作可能な位置敏感半導体検出器

可在室温下运行的位置敏感半导体探测器

• 批准号: 59850012
• 负责人: 長谷川 賢一
• 金额: $ 3.2万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
• 财政年份: 1984
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1984 至 1985
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-59850012/
• 关键词: 位置敏感検出器; 半導体検出器; アモルファス半導体; X線検出器

今年度は、ファクシミリ用に開発されたアモルファス・シリコン・イメージセンサを用いて、X線用の一次元位置敏感半導体検出システムの開発を行った。このセンサは、従来の単結晶シリコンのものと較べ、大型でかつ暗電流が少ないと云う特長を持っている。使用したFUJI XEROXのセンサは、100μm×100μmのフォトダイオードが125μmピッチで2048個並んでおり、全長256mmである。センサには電圧検出方式の増幅器とアナログスイッチが128chごとにLSI化され配置されている。本研究では、上記検出部からの電圧信号を処理する為の増幅器,ADC,メモリ,DAC,そしてコントローラより成るシステムを製作し、パーソナルコンピュータで制御した。8KeVのX線に対する特性は次のようであった。【◯!1】出力-入射強度特性は少なくとも3桁にわたり比例性がある。【◯!2】出力-積分時間特性は少なくとも2桁にわたり比例性がある。【◯!3】位置分解能はピッチに相当する125μmが確認された。また検出感度については、測定条件を積分時間1秒×加算回数100回とした場合、ノイズレベルは0.39mVであったので約300光子/秒/chであった。センサの暗電流を積分時間を変えて測定した結果、0.18pAであり、1秒を越えると、その影響が顕著になってくることがわかった。フォトダイオードは1μmと薄い為に、8KeVのX線に対する検出効率は1%以下と低い。そこで、吸収係数が大きく、センサに合った発光スペクトルを持つ蛍光体として【Gd_2】【O_2】Sを選び、センサに密着させて検出効率の向上を図った。蛍光体はポリエステルのベース上に塗られているが、この状態で効率は8倍増大した。このシステムを放射光施設でX線回折実験に利用し、その結果を含めて、欧文誌に投稿する予定である。

This year, the development of a single dimensional position-sensitive semiconductor for X-ray applications has been carried out. This is the first time that a person has ever had a problem with dark current. Using FUJI XEROX, 100μm×100 μm, 125μm, 2048 pairs, 256mm in length. The amplifier of the voltage detection mode is 128ch and LSI is configured. In this study, the voltage signal processing of the output part is used for the amplifier,ADC,DAC, and the control of the signal processing system. 8Kev's X-ray characteristics【◯! 1) Output-incident intensity characteristic is less than 3 times proportional.【◯! 2) Output-integral time characteristic is proportional.【◯! 3) The position resolution energy is equivalent to 125μm. Measurement conditions: integration time 1 second × number of cycles added 100 cycles. In case of 0.39 mV, about 300 photons/s/ch The dark current integration time varies from 0.18pA to 1 sec. For example, if the thickness of the film is 1μm, the X-ray thickness of the film is 8keV, and the detection efficiency is less than 1% The absorption coefficient is high, the absorption coefficient is high, the absorption coefficient is high. The efficiency of the optical system is 8 times higher than that of the optical system The X-ray reflection system of this system is designed to be used, and the results are included in the pre-determined results.

项目成果

日本原子力学会. (1986)

日本原子能学会（1986）。