بررسی رفتار الکترونیکی یک مدار دیودی در معرض تابش برای آشکارسازی پرتوهای گاما

نویسندگان

دانشگاه کاشان

10.22052/1.3.21

چکیده

پرتوهای یون‌ساز می‌توانند آثار دائمی یا موقت بر عملکرد مدارهای الکترونیکی داشته باشند. آثار موقت که در حین تابش‌دهی ظاهر شوند، می‌توان به‌عنوان نشانه‌ای از وجود پرتو یون‌ساز در محیط دانست که برای آشکارسازی پرتو یون‌ساز مفید هستند. در این مطالعه، اثر فوتون‌های گاما بر جریان معکوس دیود در حالت بایاس معکوس و مقایسۀ آن با همان جریان در حالت بدون تابش مورد بررسی قرار گرفت تا از این طریق، امکان به‌کارگیری پیوند دیودی برای مصارف آشکارسازی بررسی شود. در مدار دیودی از یک دیود N4001به‌صورت سری با یک مقاومت بزرگ استفاده شده است. برای تأمین پتانسیل خارجی مدار دیودی از یک منبع تغذیه ولتاژ مستقیم گردید. برای اندازه‌گیری جریان اشباع معکوس و تغییرات جریان ناشی از تابش پرتو گاما، ولتاژ در دو سر مقاومت اندازه‌گیری شد. نتایج نشان می‌دهند که یک مدار سادۀ دیودی تحت تأثیر تابش گاما دارای اختلاف معناداری در جریان اشباع معکوس خود، نسبت به حالت بدون تابش است؛ بنابراین، می‌توان تغییرات مشاهده‌شده در جریان اشباع معکوس را در گام سادۀ اول، به‌عنوان علامت وجود پرتو گاما در محیط در نظر گرفت.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation of electronic behavior of an irradiated diode circuit for gamma radiation purposes

نویسندگان [English]

  • Ahmad Ramazani-Moghadam
  • Mohammad Nazififard
چکیده [English]

The ionizing radiations are able to make either a permanent or temporarily damage in the electronic circuits. The temporary effects during irradiation can be used to detect the ionizing radiation. In this study a diode in reverse bias has been used to investigate the effects of ionization radiation on semiconductors. The variation of reverse current of diode has been monitored due to interaction of gamma with semiconductor material. The commercially available diode N4001 was used in serial connection with resistant. Results show the major effect of irradiation on diodes is the increase in reverse current. The increase in reverse bias current is linked to the creation of mid-gap states. It is possible to detect the gamma radiation using a simple diode circuit in reverse bias. Thus, a silicon diode can be thought of as a solid-state equivalent to an ionization-chamber radiation detector.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Diode Circuit
  • Radiation Detector
  • Gamma Irradiation
  • Cobalt 60
  • Cesium 137

مراجع

[1] Chee, Fuei Pien, Abdul Amir, F. Haider, Saafie Salleh, and Azali Muhammad. \"Effects of total ionizing dose on bipolar junction transistor.\" American Journal of Applied Sciences 7, no. 6 (2010): 807-810. [2] Johnston, A. H., G. M. Swift, and B. G. Rax. \"Total dose effects in conventional bipolar transistors and linear integrated circuits.\" Nuclear Science, IEEE Transactions on 41, no. 6 (1994): 2427-2436. [3] Pease, R. L. \"Total ionizing dose effects in bipolar devices and circuits.\" Nuclear Science, IEEE Transactions on 50, no. 3 (2003): 539-551. [4] Schmidt, D. M., A. Wu, R. D. Schrimpf, D. M. Fleetwood, and R. L. Pease. \"Modeling ionizing radiation induced gain degradation of the lateral PNP bipolar junction transistor.\" Nuclear Science, IEEE Transactions on 43, no. 6 (1996): 3032-3039. [5] Li, Xingji, Hongbin Geng, Chaoming Liu, Zhiming Zhao, Dezhuang Yang, and Shiyu He. \"Combined radiation effects of protons and electrons on NPN transistors.\" Nuclear Science, IEEE Transactions on 57, no. 2 (2010): 831-836. [6] Liu, Chaoming, Xingji Li, Hongbin Geng, Zhiming Zhao, Dezhuang Yang, and Shiyu He. \"Radiation effects on bipolar junction transistors induced by 25MeV carbon ions.\" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 624, no. 3 (2010): 671-674.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار