NÜRDAM özellikle katıhal dedektör teklolojileri üzerinde yoğunlaşmaktadır. Yarı iletken dedektörleri olarakta bilinen katı hal dedektörleri yapı olarak, silikon ya da germanyum gibi yarı iletken tabaka üzerine büyütülmüş  radyasyona hassas kısmı barındıran yapılardır. Yapılar  iyonlaştırıcı radyasyona maruz kaldığında dedektörün cinsine gore P-N kavşak noktalarından ya da Schottky kavşak noktalarından akım geçer. Genel olarak cihazlarda, radyasyonun soğurulmasıyla birlikte materyalde radyasyonun enerjisine göre çok sayıda yük taşıyıcıları oluşur (yük taşıyıcıları elektron ve hol adı verilen  elektron  boşluklarıdır); bu yapılara bir voltaj uygulandığında elektriksel alanında etkisiyle oluşan elektron ve holler yapının zıt kutuplarına dogru hareket ederler ve bir akım oluştururlar. Bu akım gerekli işlemler yapılarak büyütülür, kayıt edilir sonra analiz edilerek akıma neden olan radyasyon hakkında spesifik bilgilere ulaşılır. Kalibrasyonu yapılmış akım şiddetiyle de alınan radyasyon doz miktarı bulunur. P-N kavşak noktalarını mikro elektronik sistemlere entegre etmek için alan etkili transistörler (MOSFET) kullanılır. Bu alanda kullanılan MOSFET yapılarına  daha spesifik olarak RadFET (Tyndall, İrlanda) denir. RadFET’ ler bütün iyonize radyasyonları algılayabilen ve toplam doz ölçümünü yapabilen bütünleşik sistemlerdir.  RadFET’ ler diğer dozimetre türleriyle karşılaştırıldıklarında çok küçük ebatlarda olması, hafif olması ve düşük güç ile çalışabilmesi gibi üstün özellikleri vardır. Uzun bir gelişme sürecinden sonra Tyndall uluslararası alanda kullanılan ve ticari değeri bulunan birçok dozimetre sistemleri üretmektedir. Üretilen bu dozimetreler farklı duyarlılıkta ve uzay, nükleer ve medikal alanlarında etkin olarak kullanılmaktadırlar. Ancak kliniklerde kullanılan dozimetre sistemleri uzay ve nükleer gibi diğer uygulama alanlarında kullanılanlardan daha hassas olmak zorundadır. Bu nedenle ana çalışmalar RadFET tipi dedektörlerin duyarlılığını arttırmaya yöneliktir.

Detaylı çalışma prensibini incelersek, MOS transistörlerinin yüksek enerjili radyasyona maruz kalmasıyla, elektron-hol çiftleri oluşmaktadır. Oluşan elektron-hol çifti oksit tabakada yer almaktadır ve toplam maruz kalınan radyasyon ile orantılıdır. Şekil P- tipi yarıiletken altlığa ait MOS kapasitörlerine pozitif voltaj uygulamasının sonucunda oluşan MOS yapının bant diyagramıdır ve oluşan yük taşıyıcılarının cihaz üzerindeki hareketleri şekildeki gibidir.

Haberler

Duyurular


Abant İzzet Baysal Üniversitesi - Nükleer Radyasyon Dedektörleri Uygulama ve Araştırma Merkezi © 2017 Sayfa Başı