RU2618580C1

RU2618580C1 - Sensitive element with ring contact for diamond detector

Info

Publication number: RU2618580C1
Application number: RU2015147172A
Authority: RU
Inventors: Николай Борисович Родионов; Кирилл Константинович Артемьев; Валентина Петровна Родионова; Владимир Николаевич Амосов
Priority date: 2015-11-03
Filing date: 2015-11-03
Publication date: 2017-05-04
Also published as: RU2015147172A

Abstract

FIELD: measuring equipment.

SUBSTANCE: sensitive element with the ring contact for the diamond detector, designed to register particles, alpha-, UV radiation, contains a front contact made with an aperture of radius R, determined from the condition of a sufficient electric field value in the cylindrical area of radius R and eliminating energy losses of the recorded particles due to the lack of contact within the cylindrical area of radius R.

EFFECT: widening the range of the particles registered by the sensitive element of the diamond detector, including the energy ranges less than 150 keV.

1 dwg, 4 tbl

Description

Изобретение относится к области измерения ионизирующих излучений и может быть использовано при регистрации частиц, ультрафиолетового-, альфа-излучений в широком диапазоне энергий.The invention relates to the field of measurement of ionizing radiation and can be used in the registration of particles, ultraviolet, alpha, radiation in a wide range of energies.

Известна конструкция чувствительного элемента для алмазного детектора для измерения ионизирующих излучений, включающая в себя чувствительный элемент на основе алмазной пластины со сплошными контактами, нанесенными с противоположных сторон чувствительного элементаA known design of a sensor element for a diamond detector for measuring ionizing radiation, including a sensor element based on a diamond plate with solid contacts deposited on opposite sides of the sensor element

(СССР №451972, G01T 001/24, опубликовано 14.04.1975).(USSR No. 451972, G01T 001/24, published 04/14/1975).

Недостатком этого известного алмазного детектора является то, что чувствительный элемент может иметь значительные энергетические потери на контактах, например, для частиц энергий менее 150 кэВ.The disadvantage of this known diamond detector is that the sensitive element can have significant energy losses at the contacts, for example, for particles of energies less than 150 keV.

Задачей и техническим результатом данного изобретения является расширение диапазона регистрируемых чувствительным элементом алмазного детектора частиц, включая области энергий менее 150кэВ.The objective and technical result of this invention is to expand the range recorded by the sensitive element of the diamond particle detector, including energy regions of less than 150 keV.

Технический результат достигается тем, что изменяется лицевой контакт чувствительного элемента алмазного детектора. Чувствительный элемент выполняется с отверстием радиуса R в лицевом сплошном контакте. Для предлагаемого чувствительного элемента были проведены расчеты электрических полей на программе ANSYS и проверено условие достаточной величины электрического поля в цилиндрической области радиуса R для обеспечения эффективного дрейфа носителей. На чертеже изображен чувствительный элемент алмазного детектора, где 1 - алмазная пластинка, 2 - сплошной контакт с отверстием радиуса R (лицевой), 3 - сплошной контакт.The technical result is achieved by changing the face contact of the sensitive element of the diamond detector. The sensing element is made with a hole of radius R in the front continuous contact. For the proposed sensitive element, electric fields were calculated using the ANSYS program and the condition of a sufficient electric field in the cylindrical region of radius R was checked to ensure effective carrier drift. The drawing shows the sensitive element of the diamond detector, where 1 is a diamond plate, 2 is continuous contact with an opening of radius R (front), 3 is a continuous contact.

В таблицах 1-4 приведены энергетические потери (кэВ) в детекторе (патент СССР №451972) в зависимости от энергии падающих частиц H, D, T, He при толщине контакта 35 нм. В детекторе с предлагаемой конструкцией чувствительного элемента потери отсутствуют, так как сплошной контакт выполнен с отверстием радиуса R, что позволяет избежать энергетических потерь регистрируемых частиц в материале контакта, ввиду его отсутствия в отверстии радиуса R.Tables 1-4 show the energy loss (keV) in the detector (USSR patent No. 451972) depending on the energy of the incident particles H, D, T, He at a contact thickness of 35 nm. In the detector with the proposed design of the sensing element, there are no losses, since continuous contact is made with an opening of radius R, which avoids the energy loss of the detected particles in the contact material, due to its absence in the opening of radius R.

Из представленных данных следует, что описанная форма лицевого контакта обеспечивает отсутствие энергетических потерь регистрируемых частиц в области низких энергий.From the presented data it follows that the described shape of the face contact ensures the absence of energy losses of the detected particles in the low-energy region.

Claims

A sensing element with an annular contact for a diamond detector, designed to detect particles, alpha, UV radiation, containing a face contact, characterized in that this face contact is made with a hole of radius R, determined from the condition of a sufficient amount of electric field in a cylindrical region of radius R and allowing to eliminate the energy loss of the detected particles due to the lack of contact inside the cylindrical region of radius R.