REGe™

Description

Le détecteur à électrodes inversées (REGe) arbore une géométrie identique à celle des autres détecteurs coaxiaux au germanium, à une différence près. Les électrodes du détecteur REGe sont inversées par rapport à celles d’un détecteur coaxial conventionnel, l’électrode de type p (bore à implantation ionique) étant située à l’extérieur et le contact de type n (lithium diffusé) étant situé à l’intérieur. Cette disposition des électrodes présente deux avantages : l’épaisseur de la fenêtre, et la résistance aux dommages causés par les rayonnements.

Le contact à implantation ionique situé à l’extérieur est extrêmement fin (0,3μm) par rapport au contact diffusé au lithium, ce qui permet au détecteur REGe de couvrir un large spectre d’énergie allant de 3keV à plusieurs MeV. Les détecteurs REGe sont généralement équipés d’une fenêtre en carbone composite, qui offre une grande solidité et une excellente transmission jusqu’à 10 keV. Des fenêtres en béryllium ou aluminium sont également disponibles. L’aluminium doit être privilégié lorsque les énergies inférieures à 20 keV ne présentent aucun intérêt et que l’on souhaite bénéficier d’une meilleure robustesse. Le béryllium doit être choisi lorsque l’on souhaite tirer pleinement parti de la capacité en faible énergie (dès 3keV) du détecteur REGe.

On a constaté que les dommages causés par les rayonnements, principalement dus aux neutrons ou aux particules chargées, provoquent le piégeage des trous dans le germanium. Contrairement aux détecteurs coaxiaux classiques, les trous sont recueillis par l’électrode extérieure du détecteur REGe. Étant donné qu’une partie nettement plus importante du volume actif du détecteur se trouve à une distance donnée ∆ R du contact extérieur par rapport au contact intérieur (volume ≈ R2), il s’ensuit qu’en moyenne, les trous ont moins de distance à parcourir en étant attirés par le contact extérieur qu’en étant attirés par le contact intérieur. Cette distance plus courte signifie qu’ils sont moins susceptibles d’être piégés dans les matériaux endommagés par les rayonnements. Le degré d’amélioration de la résistance aux dommages causés par les rayonnements dépend bien évidemment d’autres facteurs, mais des données expérimentales suggèrent qu’un détecteur REGe pourrait être 10 fois plus résistant aux dommages que les détecteurs coaxiaux au germanium classiques.