Siliziumdetektor-Vorstufe
Die ladungsempfindliche FET-Inputvorstufe Modell 2003BT ist für optimale Leistung mit Silizium-Detektoren wie dem Passivated Implanted Planar Silicon (PIPS®) und älteren Silizium-Oberflächenbarrieren-Detektoren (Silicon Surface Barrier, SSB) ausgestattet.
Die ladungsempfindliche FET-Inputvorstufe Modell 2003BT ist für optimale Leistung mit Silizium-Detektoren wie Mirions Passivated Implanted Planar Silicon (PIPS®) und älteren Silizium-Oberflächenbarrieren-Detektoren (Silicon Surface Barrier (SSB) austattet. Das Gerät funktioniert als Ladungsverstärker und nimmt bei jedem nuklearen Ereignis Ladungsträger auf, die im Detektor erzeugt werden. Der Ausgang liefert dann mit einer Rate von 0,45 V pro pC eine Spannung im direkten Verhältnis zur aufgenommenen Ladung. Dies entspricht im Fall von Siliziumdetektoren bei Raumtemperatur einer Verstärkung von 20 mV pro MeV.
Für typische Anwendungen mit positiv vorgespannten Siliziumdetektoren bietet die extrem lineare Energieabgabe einen positiven Polaritätsimpuls, der sich ideal für die Energiespektroskopie eignet. Der koinzidente Timing-Ausgang gibt einen schnell differenzierten Impuls mit negativer Polarität ab, der sich ideal für die zeitliche Auflösung nuklearer Ereignisse eignet.
Von der hohen Ladegeschwindigkeit des Designs zeugt die Energieratenkapazität von mehr als 2 x 106 MeV pro Sekunde bei Verwendung mit Siliziumdetektoren. Um dieses hohe Zählraten-Potential voll auszunutzen, sollte ein Hauptverstärker mit entsprechend hohem Zählraten-Potenzial wie etwa Model 2025 oder 2026 verwendet werden.
Die grundlegenden Funktionen der Vorstufe sind im Funktionsschema angegeben. Die erste Stufe fungiert als Betriebsintegrator und das von ihm generierte Ausgangspotenzial ist proportional zur akkumulierten Ladung auf dem Rückkopplungskondensator Cf. Der Integrator treibt die Energieabgabe direkt an. Das Timing-Ausgangssignal wird über ein Pulsformernetzwerk vom Integratorfehlersignal abgeleitet. Eine solche Anordnung ermöglicht die niedrigen Rauschwerte und schnellen Anstiegszeiten wie sie in Tabelle 1 angegeben sind (siehe Datenblatt). Um die Pulstreue aufrechtzuerhalten, wird die Energieabgabe über einen Serienabschlusswiderstand von 93 Ω gepuffert.
Die Vorstufe bietet einen Rauschbeitrag von nur 2,0 keV, FWHM, Si, bei einer Zuwachsrate von ± 10 eV pro pF bei steigender Eingangskapazität. Die gesamte erforderliche Stromversorgung erfolgt über einen Mirion-Hauptverstärker mit einem 300 cm (10 ft) langen, kompatiblen Kabel, mit dem die Vorstufe ausgestattet ist.
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