Hochauflösende Spektroskopie

Auf der Grundlage einer Fertigung im Reinraumlabor bieten wir Silizium-Detektoren für den Nachweis und die hochauflösende Spektroskopie von Teilchenstrahlung mit Flächen bis 2000 mm² und empfindlichen Tiefen bis 250 µm an. Die Lieferung erfolgt wahlweise auf Wafer-Level oder als vereinzelte Detektorchips. Die eingesetzte Technologie erlaubt nach Absprache die Fertigung von Detektoren mit kundenspezifischem Design. Der Einsatz erfolgt in Geräten zum Strahlungsnachweis, beispielsweise in der Überwachungstechnik und der Umweltanalytik oder als hochauflösende Detektoren in spektroskopischen Messsystemen.

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Funktionsprinzip

Strahlungsdetektoren sind in Sperrrichtung betriebene Halbleiterdioden, die infolge der Verwendung hochohmigen Silizium Wafermaterials empfindliche Tiefen von mehreren 100 µm ausbilden können. Die einfallende ionisierende Strahlung erzeugt Elektronen/Loch-Paare, die im elektrischen Feld des Detektors getrennt und als Ladungsimpulse in der nachfolgenden Elektronik verarbeitet werden (siehe Bild rechts). Die erzeugte Ladungsmenge ist proportional zur Energie der einfallenden Teilchen, was die Aufnahme von Energiespektren und ggf. die Zuordnung zu spezifischen Nukliden ermöglicht.

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Detektoren für die Teilchenstrahlung

Bei den von der HZDR Innovation GmbH gefertigten Strahlungsdetektoren handelt es sich um Detektoren für Teilchenstrahlung (Elektronen, Protonen, Alphas, schwere Ionen). Gefertigt auf hochohmigen Silizium in einer Planartechnologie mit ionenimplantierten Strukturen und passi­vierten Diodenrand beträgt die empfindliche Raumladungszone je nach Betriebsspannung bis zu 250 µm.  Bei spektrometrischen Detektortypen beträgt die effektive Dicke des Strahleneintrittsfensters 100 nm, was eine sehr gute Energieauflösung der Detektoren gewährleistet. Auf der Basis einer zuverlässigen Basis­technologie ist es nach Absprache möglich, kundenangepasste Detektorkonfigurationen, da­runter auch ortsaufgelöste Systeme oder geometrische Sonderlösungen, zu designen und herzustellen.

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Anwendungsgebiete

  • Messung von Teilchenstrahlung in kerntechnischen Anlagen
  • Nachweis von Radon und Radonfolgeprodukten in der Umweltanalytik
  • Air-Monitoring
  • Messung von Alphastrahlung in Bodenproben oder Baumaterialien
  • Einsatz bei Dekontaminations-Messungen
  • Spektrometrische Detektoren für die Ionenstrahlanalytik
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Was wir anbieten

Die Detektoren werden in zwei Varianten mit empfindlichen Flächen zwischen 80 und 2000 mm² gefertigt (siehe Link Typenliste).

Die Modellserie A ist mit hochauflösenden Detektoren vorrangig für einen Einsatz unter Vakuum-bedingungen konzipiert und hinsichtlich Kapazität, Sperrstrom und Eintrittsfenster optimiert. Die Modellserie E findet ihre Anwendung in der Umweltanalytik oder als Zähldetektoren. Sie sind mit einem lichtdichten Kontakt sowie einer doppelten Passivierung versehen und erlauben so den Einsatz auch unter Streulicht oder atmosphärischen Bedingungen.

Neben den aufgeführten Standardtypen können auch Detektoren mit kundenspezifischem Design oder Sonderkonfigurationen, wie z.B. Multielement-Detektoren, gefertigt werden.

Typenliste Strahlungsdetektoren (53,39 kB)
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Kontakt für Anfragen

Dr. Johannes von Borany

Tel.: +49 351 260 3378

j.v.borany@hzdri.de

Referenzen: Diese Kunden vertrauen auf uns

SARAD
Innovative Messtechnik für Radon, radioaktive Aerosole und radioaktive Kontamination.
Statement von Teresa Streil, Geschäftsführerin SARAD GmbH Dresden
Die Entwicklung und Fertigung von Strahlungsdetektoren ist seit 1999 sehr erfolgreich dank der ausgezeichnete Zusammenarbeit mit Herrn Dr. von Borany und der HZDR Innovation.