Quels sont les avantages et les inconvénients des détecteurs au germanium – Définition

Détecteurs à semi-conducteurs à base de germanium

Les détecteurs à semi-conducteur à base de germanium sont les plus couramment utilisés lorsqu’une très bonne résolution énergétique est requise, en particulier pour la spectroscopie gamma , ainsi que la spectroscopie aux rayons X.

Avantages et inconvénients des détecteurs au germanium

Avantages des détecteurs au germanium

• Numéro atomique supérieur. Le germanium est préféré car son numéro atomique est beaucoup plus élevé que le silicium et augmente la probabilité d’interaction des rayons gamma.
• Le germanium a une énergie moyenne inférieure nécessaire pour créer une paire électron-trou, qui est de 3,6 eV pour le silicium et de 2,9 eV pour le germanium.
• Très bonne résolution énergétique . Le FWHM pour les détecteurs au germanium est fonction de l’énergie. Pour un photon de 1,3 MeV, la FWHM est de 2,1 keV, ce qui est très faible.
• Grands cristaux . Alors que les détecteurs à base de silicium ne peuvent pas être plus épais que quelques millimètres, le germanium peut avoir une épaisseur sensible et épuisée de quelques centimètres, et peut donc être utilisé comme détecteur d’absorption totale pour les rayons gamma jusqu’à quelques MeV.

Inconvénients des détecteurs au germanium

• Refroidissement . Afin d’atteindre une efficacité maximale, les détecteurs doivent fonctionner aux très basses températures de l’azote liquide (-196 ° C), car à température ambiante, le bruit provoqué par l’excitation thermique est très élevé.
• Prix . L’inconvénient est que les détecteurs au germanium sont beaucoup plus chers que les chambres d’ionisation ou les compteurs à scintillation .