Для решения различных задач, в науке и техники, в диапазоне радиоактивных излучений (потоки электронов, позитронов, рентгеновское и у-квантов, а- и [3- частиц и др.) и изучения свойств излучения, используют сенсоры ионизирующего излучения. Работа сенсоров излучения основана на взаимодействии излучений с веществом сенсора. Энергия излучения, поглощённая непосредственно или с помощью специальных устройств, вызывает в цепи сенсора излучения электрический ток, прохождение которого регистрируется измерительными схемами.
Получение необходимой информации о составе и характеристиках радиации, происходит чаще всего с помощью соответствующих приборов в электрические сигналы, которые затем измеряют, сортируют и регистрируют радиометрической аппаратурой. Радиометрические приборы состоят из сенсоров, в которых происходит преобразование энергии излучения в электрическую или др. сигналы, и регистрирующих устройств.
Метод измерения излучений ионизационными сенсорами заключается в счёте числа импульсов, вырабатываемых соответствующим сенсором под действием излучения. Этот метод намного более чувствителен. Кроме того, рабочий сигнал импульсных камер, пропорциональных и сцинтилляционных счётчиков содержит информацию двух видов: число импульсов говорит об интенсивности радиации, амплитуда импульсов - об энергии частиц. Амплитуда импульсов измеряется посредством многоканальных анализаторов. Развитие импульсных ускорителей частиц привело к разработке специальных быстродействующих счётных установок. Необходимость детального изучения ядерных процессов потребовало создание микрополосковых сенсоров.
Количественный и качественный анализ ионизирующих излучений необходим в различных областях науки и техники: в технологиях ядерно- топливного цикла, технике радиоактивных индикаторов, радиационном материаловедении, ядерной физике, физике элементарных частиц, радиохимии, геологии, радиационной химии, дефектоскопии в сельском хозяйстве, медицине, экологии, атомной энергетике, дозиметрии и радиационной безопасности, в практике обитаемых космических полётов и т. д. и т.п. Поэтому методы измерения ядерных излучений постоянно и весьма активно развиваются.
В данной работе проводится расчет амплитудного спектра в зависимости от параметров, что позволит создавать сенсоры с улучшенными характеристиками.
В результате проведенной работы можно сделать следующие выводы:
- рассмотрены физические процессы, определяющие вид амплитудного спектра и зависимость эффективности сбора заряда от напряжения, электрофизических характеристик материала сенсора и места поглощения гамма-квантов в сенсоре;
- разработан алгоритм и написана программа для расчета эффективности сбора заряда и амплитудного спектра в микрополосковом сенсоре на основе GaAs:Cr;
- выполнен расчет эффективности сбора заряда и амплитудного спектра в микрополосковом сенсоре на основе GaAs:Cr при воздействии гамма- квантов с энергией 60 кэВ и различном напряжении на сенсоре;
- показано, что вид амплитудного спектра микрополоскового GaAs:Cr сенсора при воздействии гамма-квантов с энергией 60 кэВ не имеет выделенного максимума и близок к спектру GaAs:Cr сенсоров с «плоской» геометрией.
