Theorie und Praxis der Halbleiterdetektoren für Kernstrahlung

Die schnelle Entwicklung der Halbleiterdetektoren fiir Kemstrah lung in den letzten J ahren, besonders in Amerika, und die standig zu nehmende Anzahl ihrer Anwendungsmoglichkeiten in Kemforschung und Kemtechnik machte auch fiir den deutschsprachigen Raum eine zusam menfassende Darstellung dieses Problemkreises dringend erforderlich. Aufgabe des vorliegenden Buches solI es sein, einen Beitrag zur Erfiillung dieser Forderung zu liefem. A1s Einleitung wird in den ersten beiden Kapiteln eine kurze, sum marlsche Darstellung der verschiedenen Kemstrahlungsarten und ihrer Wechselwirkungen mit Materie sowie der gebrauchlichsten Nachweis methoden - ohne Beriicksichtigung der Halbleiterdetektoren - gegeben. 1m Kapitel 3 werden die physikalischen Grundlagen des Halbleiter detektors sowie die Effekte behandelt, die zu einer Verschlechterung der optimal moglichen Detektoreigenschaften fiihren. In diesem Abschnitt wurde besonderer Wert darauf gelegt, die physikalischen Grundlagen so darzustellen, daB zu ihrem Verstandnis keine umfangreichen theo retisch-physikalischen Vorkenntnisse erforderlich sind. In den beiden folgenden Abschnitten werden die Herstellung und Kapselung von Halb leiterdetektoren sowie die zu ihrem Betrieb notwendige rauscharme Elektronik erortert. Das sechste Kapite1 behandelt eine Auswahl aus den verschiedenen Anwendungsmoglichkeiten der Halbleiterdetektoren in Forschung und Technik.

Klappentext

Die schnelle Entwicklung der Halbleiterdetektoren fiir Kemstrah­ lung in den letzten J ahren, besonders in Amerika, und die standig zu­ nehmende Anzahl ihrer Anwendungsmoglichkeiten in Kemforschung und Kemtechnik machte auch fiir den deutschsprachigen Raum eine zusam­ menfassende Darstellung dieses Problemkreises dringend erforderlich. Aufgabe des vorliegenden Buches solI es sein, einen Beitrag zur Erfiillung dieser Forderung zu liefem. A1s Einleitung wird in den ersten beiden Kapiteln eine kurze, sum­ marlsche Darstellung der verschiedenen Kemstrahlungsarten und ihrer Wechselwirkungen mit Materie sowie der gebrauchlichsten Nachweis­ methoden - ohne Beriicksichtigung der Halbleiterdetektoren - gegeben. 1m Kapitel 3 werden die physikalischen Grundlagen des Halbleiter­ detektors sowie die Effekte behandelt, die zu einer Verschlechterung der optimal moglichen Detektoreigenschaften fiihren. In diesem Abschnitt wurde besonderer Wert darauf gelegt, die physikalischen Grundlagen so darzustellen, daB zu ihrem Verstandnis keine umfangreichen theo­ retisch-physikalischen Vorkenntnisse erforderlich sind. In den beiden folgenden Abschnitten werden die Herstellung und Kapselung von Halb­ leiterdetektoren sowie die zu ihrem Betrieb notwendige rauscharme Elektronik erortert. Das sechste Kapite1 behandelt eine Auswahl aus den verschiedenen Anwendungsmoglichkeiten der Halbleiterdetektoren in Forschung und Technik.

Inhalt

1. Arten und Eigenschaften der Kernstrahlung.- 1.1 Die Arten der Kernstrahlung.- 1.2 Wechselwirkungen zwischen Kernstrahlung und Materie.- Literatur.- 2. Nachweismethoden für Kernstrahlung.- 2.1 Einführung.- 2.2 Gasgefüllte Zähler.- 2.3 Szintillationszähler.- 2.4 Neutronendetektoren.- Literatur.- 3. Der Halbleiterdetektor.- 3.1 Einführung.- 3.2 Physikalische Eigenschaften von Halbleitern.- 3.3 Der p-n-Übergang.- 3.4 Die Arbeitsweise eines idealen Halbleiters.- 3.5 Der Metall-Halbleiter-Kontakt.- 3.6 Der Halbleiterdetektor mit Sperrschicht.- 3.7 Die Begrenzung der Energie- und Zeitauflösung von Halbleiterdetektoren.- 3.8 Die Einflüsse von Temperatur, Licht und Magnetfeldern auf das Detektorverhalten.- 3.9 Werkstoffe für den Bau von Halbleiterdetektoren.- Literatur.- 4. Die Herstellung von Halbleiterdetektoren.- 4.1 Oberflächensperrschichtzähler.- 4.2 Diffundierte Sperrschichtzähler.- 4.3 Lithiumgedriftete Halbleiterdetektoren.- 4.4 Die Kapselung von Halbleiterdetektoren.- Literatur.- 5. Die rauscharme Elektronik zum Betrieb von Halbleiterdetektoren.- 5.1 Einführung.- 5.2 Der rauscharme Vorverstärker.- Literatur.- 6. Die Anwendung von Halbleiterdetektoren in Forschung und Technik.- 6.1 Teilchenspektroskopie.- 6.2 Quantenspektroskopie.- 6.3 Neutronenspektroskopie.- Literatur.- 7. Anhang.- 7.1 Tabellen.- 7.2 Nomogramme.