Detectores de Estado Slido Semiconductores

Miguel Bustamante S.

Detectores de Estado slido

Un detector de estado slido est compuesto por un material semiconductor, como NaI(Tl), CsI,Antrceno. Unas de als caractersticas que presentan bandas prohibidas, es decir estados donde los electrones no pueden estar.

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Un elemento radiactivo, (partcula alfa, beta, o radiacin electromagntica ionizante) interacta con los electrones del material semiconductor, le da energa suficiente para que el electrn pase a la banda superior.

Energia

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Emisin

Como sabemos, los electrones en un estado superior, tienden a volver a su estado original, a la banda inferior. Este lo hace emitiendo luz, gracias a la impurezas del cristal.Miguel Bustamante S.

Emisin de la luz

La luz emitida al decaer el fotn est en el rango de 200-600 nm. El cristal puede transmitir estas longitudes de ondas. La longitud de onda emitida es proporcional a la energa del fotn. Tiene una mejor resolucin y eficientes en el conteo Se necesita menor energa para que el electrn llegue a la banda de conduccin

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Ventajas y desventajas

Tiene elevada resolucin en el tiempo, (tiempo muertos pequeos). Tiene asociado ruido estadstica que puede opacar las bajas energa Un defecto en el cristal, disminuye la eficiencia del detector

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Foto multiplicadores

El cristal semiconductor est contendio en un recipiente reflexivo a la luz, excepto por un lado. Este lado tiene un compuesto que es transparente a la transmicin de la luz. El fotn transfiere su energa a un electrn (efecto fotoelctrico). Este electrn es multiplicado en los fotos dinodos.

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Fotomultiplicador

Este electrn es acelerado con un voltaje del orfen de 1000 Volt Choca on una placa yb desprende dos electrones mas (o ms). Es acelerado nuevamente, y choca nuevamente... de modo que es cada choque se multimplican, logrando al final una corriente medible.

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La tensin externa se reparte entre todos los dinodos mediante un conjunto de resistencias en serie, condensadores, diodos (Divisor de tensin)Etapas de tensin constante: Mxima ganancia Etapas de tensin creciente, con el mximo cerca del nodo Linealidad excelente con ganancia limitada Optimizacin para la medida de tiempos, mxima tensin en el ctodo Buena ganancia, respuesta rpida Diodos Zener Estabilizacin de tensin, independientemente de la ganancia Capacitores Actan de almacenes de carga durante un funcionamiento no continuo

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