(Cd,Mn)Te - Instytut Fizyki PAN

Działanie detektora opiera się w głównej mierze na zjawisku fotoelektrycznym.Dlatego materiały półprzewodnikowe z wysoką liczbą atomową są uprzywilejowane.Współczynnik tłumienia dla absorpcji fotoelektrycznej oraz rozpraszania Comptonadla Si, Ge, CdTe oraz HgI 2 przedstawiają rysunki 2.1.4 i 2.1.5a (dla różnych zakresówenergii).Współczynnik tłumienia dla absorpcji fotoelektrycznej, rozpraszaniaComptona i kreacji par dla Si, Ge, CdTe oraz HgI 2 przedstawia rysunek 2.1.4.W granicach do 1 MeV, najwydajniejsze są związki CdTe oraz HgI 2 . Powyżej tejenergii zarówno w związkach CdTe jak i (Cd,Zn)Te dochodzi do uszkodzeńradiacyjnych materiału („radiation demage”). Dlatego maksimum poprawnegofunkcjonowania detektorów na bazie takich związków wynosi 1 MeV. W zakresiedo 10 keV, gdzie dominują procesy fotoelektryczne zarówno Si, Ge jak i CdTe mająpodobne współczynniki tłumienia.Ważną wartością kształtującą detektor jest, współczynnik sprawności, którydefiniuje stosunek liczby impulsów zarejestrowanych do liczby cząstek promieniowaniaoddziaływujących z materiałem detektora. Parametr ten zmienia się dla różnychgrubości płytki detekcyjnej. Sprawność detektora na CdTe w funkcji grubości płytkidetekcyjnej i wybranej energii fotonu ilustruje rysunek 2.1.5 b). Detektor o grubości10 mm CdTe zapewnia dobrą fotoelektryczną wydajność >90 % przy emisjipromieniowania rzędu 140 keV, natomiast grubość 1 mm charakteryzuje 100 %fotoelektrycznej wydajności przy energii 40 keV. Dla energii fotonu 511 keV możnauzyskać efektywność absorpcji rzędu 15,5 % dla grubości płytki detekcyjnej 10 mm(rys. 2.1.6).Rysunek 2.1.6. A) Zależność wydajności detekcji dla promieniowania gamma o energii 100 keVw zależności od grubości płytki detekcyjnej wykonanej z CdTe, Si oraz Ge; B) Zależność wydajnościdetekcji dla CdTe dla różnych energii przy grubości płytki detekcyjnej 5 mm (czarne kółka) i 10 mm(otwarte kółka). Do eksperymentu użyto promieniowania gamma skolimowanego na obszarze opowierzchni 1 x 1 cm 2 [4].15