بررسی و مقایسه مشخصات الکترونیکی سه ساختار منتخب برای آشکارسازی اشعه ایکس مبتنی بر دیود نوری

تحقیقات اخیر نشان داده است که دیودهای نوری PIN در حوزه آشکارسازی پرتوهای یون ساز، به خصوص در پزشکی کاربردهایی دارند. در این تحقیق سه نمونه مدار آشکارساز اشعه ایکس مبتنی بر دیود نوری، در حالت پالسی تحلیل، شبیه سازی و ساخته شده است. پیش تقویت کننده در این مدارها، ساختار کاملا متمایزی دارد و تعداد طبقه های تغییرشکل دهنده پالس و نحوه بایاس دیود نوری، در هر مدار متفاوت است. مدار اول به دلیل ساختار ساده، هزینه ساخت کم تری دارد. مدار دوم دارای پیش تقویت کننده با امپدانس بازخورد بوده که پالس هایی با دامنه بزرگ ایجاد می کند. مدار سوم به دلیل داشتن ساختار پیش تقویت کننده ترانزیستوری با خازن بازخورد کوچک، نویز بهتری نسبت به مدار دوم داشته و بهره آن از مدار اول بزرگ تر می شود. برای انجام آزمایش های عملی از حس گر ۰۱-۱۲۲۳S شرکت Hamamatsu به عنوان آشکارساز استفاده شده که با استفاده از چشمه Th۲۳۲ تهییج می شود. با مقایسه بهره، توان اتلافی و دوره پالس مدارها می توان گفت، مدار دوم با بهره تبدیلی  dB۷۵/۶۶، بزرگ ترین دامنه را در اختیار دارد؛ هم چنین مدار اول با توان نویز ۲nV۱۵/۱ و توان اتلافی  mW۶/۳۶، کم ترین نویز و مصرف انرژی را در میان سایرین به ثبت رسانده است. مدار سوم با دوره زمانی  μs۲/۸، کم ترین عرض پالس و زمان مرده را دارد.

Keywords:

آشکارسازی پرتو های یون ساز , اشعه ایکس , دیود نوری , حالت پالسی