REGe™

Description

Der Umkehrelektrodendetektor (REGe) ist in der Geometrie anderen koaxialen Germaniumdetektoren mit einem wichtigen Unterschied ähnlich. Die Elektroden des REGE-Detektors stehen dem herkömmlichen koaxialen Detektor gegenüber, da sich die p-Elektrode (ionenimplantiertes Bor) auf der Außenseite und der n-Kontakt (diffundiertes Lithium) auf der Innenseite befindet. Diese Elektrodenanordnung hat zwei Vorteile – Fensterdicke und Strahlungsschädenwiderstand.

Der ionenimplantierte Außenkontakt ist im Vergleich zu einem Lithium-diffundierten Kontakt extrem dünn (0,3 μm) und ermöglicht es dem REGe-Detektor, einen breiten Energiebereich von 3 keV bis zu mehreren MeV abzudecken. REGe-Detektoren sind normalerweise mit einem robusten Karbon-Verbundfenster ausgestattet, das eine hervorragende Übertragung bis unter 10 keV ermöglicht. Aluminiumfenster sind ebenfalls erhältlich und werden bevorzugt, wenn kein Interesse an Energien unter 30 keV besteht und eine verbesserte Robustheit gewünscht wird. Wenn die Vorteile der Niedrigenergie- (bis zu 3 keV) voll genutzt werden sollen, können auf speziellen Antrag nach Rücksprache mit dem Werk Beryllium-Fenster ohne ULB gewählt werden.

Es wurde festgestellt, dass Strahlungsschäden, hauptsächlich durch Neutronen oder geladene Teilchen verursacht werden, einen Lochabfang bei Germanium verursachen. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen koaxialen Detektor werden die Löcher von der Außenelektrode des REGe-Detektors erfasst. Da sich ein viel größerer Teil des aktiven Detektorvolumens innerhalb eines bestimmten Abstandes Δ R vom Außenkontakt als vom Innenkontakt (Volumen ≈ R²) befindet, ergibt sich, dass die Löcher im Durchschnitt weniger Abstand zurücklegen müssen, wenn sie vom Außenkontakt angezogen werden, als wenn sie vom Innenkontakt angezogen werden. Da sie weniger zurückgelegt werden müssen, werden sie weniger in strahlungsgeschädigtem Material eingeschlossen. Das Ausmaß des verbesserten Widerstands gegen Strahlungsschäden hängt natürlich von anderen Fakten ab, aber experimentelle Beweise deuten darauf hin, dass der REGe-Detektor zehnmal widerstandsfähiger gegen Beschädigungen sein kann als herkömmliche koaxiale Germaniumdetektoren.