Introduzione ai rilevatori di fotoni nei semiconduttori
L'invenzione dei rilevatori di fotoni nei semiconduttori basata sui diodi al germanio e al silicio raffreddati criogenicamente cominciò negli anni '50. A metà degli anni '60 ORTEC modelli commerciali germanio/litio Ge(Li) e silicio/litio Si(Li) A metà degli anni '70 i rilevatori a semiconduttore in germanio iper-puro (HPGe) avevano rimpiazzato le versioni Ge(Li) Oggi ORTEC offre la più vasta gamma di rilevatori di fotoni nei semiconduttori fino a cristalli di dimensioni molto grandi.
Questi rilevatori sono capaci di risoluzione energetica molto elevata e fin dalla loro invenzione si sono dimostrati fortemente adatti in molte applicazioni.
Il raffreddamento per i rilevatori di fotoni nei semiconduttori al germanio e al silicio è stato solitamente implementato utilizzando liquidi criogenici, come l'azoto liquido. Questo tipo di raffreddamento è stato una limitazione per lo sviluppo di questi rilevatori. Dalla metà degli anni '80 ORTEC ha sperimentato l'uso di refrigeratori meccanici, al 2009 sono stati consegnati più rilevatori HPGe a raffreddamento meccanico di tutti gli altri produttori messi insieme.
I rilevatori HPGE ORTEC sono ora in uso in tutto il mondo in applicazioni anche molto diverse come nella fisica della struttura nucleare e nella prevenzione del traffico illecito di materiale nucleare nei più grandi porti commerciali del mondo.
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Rilevatori di particelle al silicio
ORTEC ha introdotto i primi rilevatori al silicio a barriera superficiale per la spettroscopia di particelle cariche nei primi anni '60 quando l'azienda era solo agli inizi. Un vasto assortimento di prodotti per coprire un'ampia gamma di applicazioni sviluppato rapidamente. Oggi in ORTEC ci sono non meno di 13 linee di prodotti di rilevatori a semiconduttore di particelle cariche disponibili adatti a diverse applicazioni come ad esempio:
- Spettroscopia alfa e beta ad alta risoluzione e a basso fondo di campioni ambientali e radiochimici
- Spettroscopia ad alta risoluzione di particelle cariche in fisica nucleare, chimica e fisica spaziale.
- Identificazione delle particelle con tempo di volo
- Backscattering di particelle
- Spettroscopia degli ioni pesanti e tempo di volo
- Spettroscopia di particelle cariche a energia media
- Determinazione della posizione e dell'energia delle particelle cariche.
- Spettroscopia beta ad alta risoluzione.
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Rilevatori di fotoni a scintillazione
La tecnologia spettroscopica di rilevazione di fotoni a scintillazione precede quella a semiconduttori di più di un decennio. Tuttavia, questi rilevatori a scintillazione continuano a dominare nell'uso dal punto di vista numerico e l'avvento di nuovi materiali di scintillazione ha migliorato la loro risoluzione energetica in modo significativo, anche se sono ancora più poveri in risoluzione almeno di 20 volte rispetto ai rilevatori HPGe, ma hanno il grande vantaggio di un costo generalmente più basso e in più operano a temperatura ambiente.
Come suggerisce il nome, un rilevatore a scintillazione si basa sulla generazione di impulsi di luce dalla interazione dei raggi gamma, che vengono poi individuati in un fotomoltiplicatore e convertiti in un impulso di tensione per l'elaborazione ulteriore del segnale. I rilevatori a scintillazione spettroscopici più comuni sono basati sullo ioduro di sodio drogato al tallio o NaI(Tl). Più recentemente sono stati sviluppati rilevatori basati su alogenuri di lantanidi che offrono un miglioramento di ~2x nella risoluzione energetica.
Anche se ORTEC non è un produttore di rilevatori a scintillazione, essi sono disponibili insieme a una serie di prodotti elettronici e a software. I rilevatori NaI(Tl) sono una componente chiave in molti sistemi integrati ORTEC come i sistemi di analisi Whole-Body e i sistemi di ricerca per la sicurezza nazionale.
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