CA1052013A - Detecteur nucleaire comprenant un cristal de tellurure de cadmium - Google Patents

Detecteur nucleaire comprenant un cristal de tellurure de cadmium

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CA1052013A
CA1052013A CA234,126A CA234126A CA1052013A CA 1052013 A CA1052013 A CA 1052013A CA 234126 A CA234126 A CA 234126A CA 1052013 A CA1052013 A CA 1052013A
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Abstract

PRECIS DE LA DIVULGATION:
L'invention propose un détecteur nucléaire sensible aux rayonnements .alpha., .beta., ?, ainsi qu'aux neutrons thermiques. Le dé-tecteur comporte un cristal semi-conducteur, des électrodes dispo-sées sur chacune des faces parallèles dudit cristal et, un élé-ment élastique de contact appuyé entre la première des électro-des et un flasque conducteur qui s'appuie par l'intermédiaire d'u-ne joue isolante sur un socle conducteur servant de support au détecteur. Un connecteur coaxial est monté dans le socle avec un pôle central relié au flasque conducteur. De plus, des isolants sont prévus pour maintenir et centrer le cristal dans un boîtier conducteur qui s'adapte sur le socle. Un joint en matériau élas-tique et conducteur est en outre interposé entre le bord d'une fenêtre enchassé dans le fond du boîtier et le pourtour de la seconde électrode. Ce détecteur nucléaire, capable de compter avec une grande efficacité et simultanément les quatre types de rayonnements nucléaires qui existent dans la nature, est carac-térisé en ce que le cristal semi-conducteur est un cristal de tellurure de cadmium (CdTe) de haute résistivité.

Description

52 ~ ~ 3 ~ a présente invention se rapporte à un d~tecteur ~uclé-aire sensible au~ rayonnements alpha, bêta~ gamma et aux neutrons thermique 9 .
~ es dispositifs utili~és pour la détection des neutrons se divisent en deux grandes catégories: les détecteurs de neutrons lents et les détecteurs de neutrons rapides.
D'une façon génerale, le~ détecteurs sont adaptés à une gamme d'énergie et l'on ne peut les utiliser indi~féremment pour la mesure de l'une ou l'autre catégorie.
~es détecteurs de neutrons lents comprennent les chambres d'ionisation et les compteurs proportionnels. Ces détecteurs con-tiennent du bore (10B) soit SOU9 forme de dépôts sur les parois ou les électrodes de~ d~tec-teurs, soit sou~ forme gazeuse dans le cas de compteurs au tri~luorure de bore (B~3) Avec ce type de detecteurs, on compte les particules ~(~Ie) j émi~es au moment de l'interaction d'un neutron thermique avec U~
; atome de bore (10~) ~ n présence d'un for-t bruit de fond gamma, il est préfé-rable d'utiliser le phénomène de fission du U235 ou du Pu239 pour profiter du pouvoir ionisant des fragments de fission (supérieur à
... .
celui des particules ~).
Des détecteurs à activation pour neutrons lents sont construits ~ partir d'éléments en forme de feuilles qui possèdent une grande section d'interaction (neutron, gamma). ~'intérêt essentiel de ce genre de détecteur ré~ide dans son insenaibilité
au rayonnement gamma ainsi que dans son faible encombrement. Leur inconvénient majeur est de ne pas permettre une lecture directe et continue. -,; ~ .
~ oujours dans la catégorie des détecteurs de neutrons ~ ;
~0 ~lents~ il faut citer encore les compteurs ~ scintillatio-ns réali~
I sé~ par l'association de scintilla-teurs de très grande efficacité et ; de photomulti licateur~

: :

105Z01~
. , .
La catégorie des détecteurs de neutrons rapides co~porte les détecteurs à diffusion élastique, à réactions exoénergétiques, à seuil et les détecteurs blindés.
Le détecteur ~ diffusion élastique utilise essentielle-ment la diffusion (neutron, proton) dans lm milieu hydrogéné.
I.es dé-tecteurs à réactions exoénergétiques utili~ent le lithium (6~i) dans des scintillateurs du type ~iI(Tl) associés à
un photomultiplicateur et sous forme de couches minces disposées entre deux semi-conducteurs au silicium.
Avec ce type de réaction, on peut utiliser également le gaz rare (3~Ie) soit dans un compteur proportionnel, soit dans un volume étroit aménagé entre deux détecteurs de particules chargées.
~ es valeurs relativement éle~ées du (Q) de ces réactions permettent une bonne discrimination du bruit de fond gamma.
~ es détecteurs à réactions à seuil ne réagissent qu'aux neutrons ayant u~e énergie supérieure ~ une certaine valeur. Ces réactions sont de trois ordres: fission, réactions (n,p) ou (n,~ ) ou (n,2n), dif~usions non élastiques.
~ es détecteurs blindés utilisent les détecteurs précéde-~ 20 mment décrits pour la détection des neutrons lents ou thermiques, et : il9 ~ont complètement entourés d'un matériau modérateur pour la mesure de~ neutrons rapide 9 .
Il fau-t également souligner que les compteurs de neutrons . .
que nous venons de passer en revue sont ~énéralemen-t ~pécifiques, en ce sens qu'ils sont asse~ mal adaptés au comptage des autres rayon-nements ( a, ~
Par ailleurs, l'examen technologique des détecteurs nuclé-aires qul ont ét~ exposés plus haut démontre qu'il n'existe pas, ~
l'heure actuelle, de détecteurs portables de faibles dimension~ ne :, . . ..
n~ce~sitant pour leur fonctionnement que des tensions électriques faibles et fournissant une rëponse immédiate à n'impor-te quel t-~pe de rayonnement.

.. . . . - ~ . ~

3L~5Z~3 En effet, les dispositifs de radioprotection sont toujours constitués soit d'ensembles volumineux, associés à
des sondes a scintillateurs, soit de tubes Geiger ~luller, très peu sensibles aux rayonnements gamma et insensibles (sauf avec des tubes spéciaux) aux neutrons.
Les premiers nécessitent des tensions élevées de l'ordre de plusieurs centaines de volts ainsi que la mise en oeuvre de scintillateurs différents pour chaque type de particules et les seconds n'ont pas une grande efficacité.
La présente invention remédie à ces inconvénients et a pour but de réaliser un dispositif miniature capable de compter avec une grande efficacité et simultanément, les quatre types de rayonnements nucléaires qui existent dans la nature. Elle a également pour but une méthode de traitement du détecteur qui permet de supprimer les phénomènes de polari-sation qui, dans les compteurs classiques, se traduisent par une dégradation progressive de leurs performances.
;. A cet effet, l'invention propose un détecteur nucléaire très robuste, remarquable en ce qu'il comporte:
- un cristal de tellurure de cadmium (CdTe) de haute résisti-vité et sensible aux rayonnements a, ~, Y ainsi qu'aux neutrons thermiques, - des lectrodes disposées sur chacune des faces parallèles dudit cristal, - un élément élastique de contact appuyé entre la première des électrodes et un flasque conduc-teur qui s'appule par l'intermé-diaire d'une joue isolante sur un socle conducteur servant de support au détecteur, - un connecteur coaxial monté dans le so~le avec un pôle central relié au flasque conducteur, - des moyens isolants pour maintenir et centrer ledit cristal dans un boîtier conducteur qui s'adapte sur le socle, : -:~
. .

~s~
- un jOillt en matériau élastique et conducteur interposé
entre le bord d'une fenêtre enchassée dans le fond du boîtier et le pourtour de la seconde électrode.
- Le cristal de teintwre de cadmium est un matériau semi-conducteur qui offre de nombreux avantages sur les autres matériaux utilisés dans la réalisation de détecteurs nucléaires ` à semi-conducteurs. Son numéro atomique élevé lui donne tout d'abord une efficacité de détec-tion photoélectrique importante.
Le matériau offre ensuite l'avantage de fonctionner à
température ambiante, grâce à une largeur de bande interdite (gap) élevée de 1,45 ev, puis celui d'être très efficace aux rayonnements a, ~, r et ensuite d'être très sensible aux neutrons thermiques.
En effet, contrairement aux compteurs ~ semi-conduc-. teurs conventionnels (silicium, germanium) qui sont sensibles . aux rayonnements a, ~ et r seulement, dans les diodes CdTe, les neutrons thermiques pourront également être détectés par réac-tion nucléaire 113cd(nr) 114cd- .
. L'isotope 113Cd, qui entre à raison de 12,26 % dans la 20 composition du cadmium naturel donne lieu à cette réaction avec une section efficace très importante de l'ordre dè 20 000 barns.
Par conséquent, les neutrons thermiques seront ~Itransformés~
; avec une très grande probabilité en rayonnements r au sein même ~ du compteur qui les détectera avec une grande efficacité.
: De plus, le crital peut être traité, comme il sera indiqué plus loin, pour réaliser des contacts convenables supprimant les phénomènes de polarisation.
. Suivant un mode de réalisation intéressant de l'inven-tion, les électrodes ont des surfaces intimement liées aux faces actives respectives dudit cristal et comportent chacune un bord détaché pour reporter les pressions mécaniques de contact soit avec ledit organe élastique, soit avec ledit joint.

_ 4 :; :

~SZ~ lL3 Des résultats intéressants ont été obtenus avec des électrodes ou matériaux conducteurs appartenant au groupe du silicium, du cuivre, du platine, de l'or, du palladium e-t à
leurs alliages.
Suivant un autre mode de réalisation, l'élément élastique est un coussin tressé en fils de bronze doré. Il autorise un montage rigide qui supporte les accélérations importantes.
La pénétration du rayonnement dans le détecteur est obtenue dans de bonnes conditions par une fenêtre qui comporte par exemple une feuille d'aluminium mince ou de nylon métallisé
encastrée dans le fond du boîtier.
L'invention s'étend également à un procédé de ~abrica-tion du compteur à partir de matériau CdTe compensé ou non.
Il n'aura pas nécessairement une structure monocristalline, mais pourra être formé de plusieurs cristaux. Il aura une résistivité élevée de façon à permettre d'atteindre même sous des tensions faibles des zones sensibles importantes.
La présente invention a encore pour objet de fournir un procédé de traitement des cristaux de tellurure de cadmium (CdTe) utilisés dans de tels détecteurs, de manière à supprimer les phénomènes de polarisation. Les phénomènes de polarisation qui apparaissent dans les détecteurs réalisés à partir de ,;, .
tellurure de cadmium compensé au chlore se traduisent en effet par une dégradation progressive des performances de ces dispositifs en fonction du temps.
La polarisation entraîne d'une part une perte d'effi-A, cacité du détecteur (c'est à dire une diminution du nombre de coups enregistrés par le détecteur pour une source qui irradie de façon constante), d'autre part un glissement du spectre dans le temps vers les basses énergies, ce qui conduit à une dégradation de la résolution puisque les pics se déplacent ~ - 5 -.

~0520~;~
pendant le temps de stockage.
L ' invention vise à supprimer ces phénomènes de polarisatioll yrâce ~ un traitelTIent particulier des surLaces du cristal de CdTe conduisant à la réalisation de contacts - appropriés.
Un premier procédé de traitement des cristaux de CdTe consiste à d'abord traiter la surface du matériau mécani-quement (rodage ou polissage fin), puis chimiquement (par exemple décapage brome-méthanol). En outre, selon ce même procédé, il est réalisé une oxydation superficielle des faces du cristal de facon à ramener le courant de fui-te, prohibitif, existant dans les diodes traitées chimi-',;' , ;' , . .

~ 52 ~ ~ 3 quement, à de~ valeurs acceptables. Enfin) il e~t déposé ~ur chac-une des dites faces au ~ristal au moins une couche d'un matériau bon conducteur de l'électricité Il est ainsi réalisé une structu-re finale du type ~qOS (métal-oxyde-semiconducteur).
~ a ~tructure MOS permet d'~liminer tous les phénomènes de polarisation. ~'obtention d'une telle structure peut cependant dans certains ca~ se heur-ter ~ des difficultés et il est souhaitable de pouvoir di~poser d'un procédé plu9 général conduisant de même à
~- l'élimination complète des phénomènes de polarisation tou-t en se 10 prêtant à divers modes de réalisation lui conférant une gra nde sou-ple~e d'emploi.
Un proc~dé plu~ ~énéral de traitement de~ cristaux de Cd'~e pour de~ detecSeurs nucl~airesconformesà l'i.nvention consiste à
traiter mécaniquement la sur~ace du matériau par rodage ou poli3sage fin dans une première étape,traiter chimiquement dans une deuxiame étape la surface du mat~riau, et, dans une troi~i~me étape, con-~tituer ~ la surface du metériau une mince couche isolante surmontée d'au moins une couche d'un matériau bon conducteur. Il est ainsi réalisé une ~tructure finale du type MIS ( métal ou matériau bon ;~ ~0 conduateur-i~olant-semiconducteur ). ,, :",~: i!
... .
; Selon un mode de réali~ation de l'invention, la troisième ' étape du procédé de traitement des cristaux de CdTe défini ci-dessus ; consi~te à déposer par évaporation sur les faces traitées mécanique-~; ment et chimiquement une couche d'un i~olant, puis à déposer sur les-~
dites surfaces au moins une couche d'un mat~riau bon conducteur.
Selon un autre mode de réali~ation de l'in~ention, lors de la troisième étape du procédé de traitement, on réalise un dopage -t par implantation ionique de sorte qu'il se forme à la sur~ace du ' ~emiconducteur une mince couche isolante que surmonte le dopant qui joue le role de matériau bon conductelr.
~a structure MI9, de meme que la structure MOS, permet à
; la foi~ de modifler le rapport entre porteurs majoritaires et por- .

-6- :
. . .

1~ 5~ ~ 1 3 teurs minoritaires inject&~ et de conserver un faible courant de fuite ~ la diode con~tituant le dé-tecteur. Il est néce~saire que les couches d'isolant, de même que les couches d'oxyde, présentent une épaisseur limitée (100 A environ), afin que le~ porteurs puissent passer à travers par effet tunnel.
~ 'in~ention sera mieux comprise à la lecture de la descri-ption qui fait ~uite d'un exemple de réalisation non limitatif de détecteur nucléaire représenté sur la figure 3 annexée, ainsi que de trois exemple~ de réalisation, donnés à titre non limitatif, du pro-cédé de traitement des cristaux de Cd'~e destinés ~ équiper le dé-tecteur de la figure 3.
Aux dessins annexé~:
- la figure 1a repré~ente la courbe de l'efficacité du détecteur nucléaire en fonction du temps pour un cristal de CdTe non traité, - la figure 1b représente la courbe de l'efficacité du détecteur nucléaire en fonction du temps pour un cri~tal ae Cd~e traité conformément à l'invention, - la ~igure 2a représente le ~pectre de 57Co, obtenu à
l'in~tant initial de la mise sou~ tension du dé-tecteur, avec un cri~tal non traité, - la figure 2b représente le spectre de 57Co, obte-nu à
l'instant initial, avec le m8me cristal traité con~ormément à
l'invention, - la figure 2c représen-te le spectre de 57Co~ obtenu avec le meAme cristal traité que celui utilisé pour la figure 2b, mais au bout d'une heure de fonctionnement du détec-teur, - ~a figure 3 représente une vue en coupe d'un exemple ,de réalisation du dé-tecteur nucléaire selon l'inveniion.

Sur la figure 3, le repère 1 dé~igne un cristal de -tellur-ure de cadmium (Cd~e) comportant deux faces opposée~ et parallales ;-. . .

` ~52~3 la, lb, convenablement traitées en contact intime avec des élec-trodes 2a, 2b.
Le matériau de base peut être constitué par un mat~riau dopé ou non, et ne doit pas nécessairement avoir une structure mono-cristalline. Le cristal 1 peut etre formé de plusieurs cristaux (non figuré). Sa résistivité sera élevée de façon à perme-ttre la réalisation de compteurs de grande efficacité. La résistivité
sera supérieure à environ 1051-~ cm.
La périphérie ou bord 2an, 2bn des électrodes 2a, 2b se détache des faces actives la, lb pour reporter les points de con-tact électriques en dehors du cristal afin de ne pas le soumettre à des contraintes mécaniques anormales. Les électrodes 2a, 2b sont constituées par au moins une couche de matériau métallique très bon conducteur, tel que le silicium, le cuivre, l'argent, l'or, le platine, le palladium ou par leurs alliages. Les dépôts peuvent être monocouches ou multicouches. .. :
Le cristal 1 exposé du côté de sa première électrode 2a -~ sur un coussin tressé 3 en fils de bronze doré dont la base est en contact avec un flasque conducteur 4. qui s'appuie par l'intermédi-20 aire d'une joue isolante 5 sur un socle conducteur 6 servant de support au détecteur.
. Le flasque 4 est relié au pôle central 7a d'un connec-teur axial miniature 7 dont le corps 7b (autre pôle ou masse) est : solidaire du socle 6.
: Un chapeau 8 en matière isolante telle que de l'araldite est placé sur le bord de la face lb opposée à la première électro-de 2a, et une ouverture concentrique 8a découvre la seconde élec-trode 2b dont le bord 2 bn est rabattu sur la chapeau 8. L'espace 9 laissé-entre le cristal 1, le bord 2bn et le chapeau 8 est rem-pli par une résine époxy.
. Un boltier 10 est disposé sur l'ensemble de l'empilage . . .
formé par les pièces décrites plus haut et se fixe sur le socle 6, par exemple au moyen d'un filetage 11.
,, ,,~
--8-- .

~ 0 5Z ~ ~ 3 Un joint 12 en caoutchouc siliconé ultraconducteur inter-posé entre le fond 10a et la seconde ~lectrode 2b permet d'une art .
un serrage mécanique raisonnable de l'empllage par l'intermédiaire du bo~tier 10 fixé ~ur le socle 6 et, d'autre part, la conduction entre la seconde électrode 2b et la masse même du bo~tier 10.
~ e fond 10a comporte une fenetre 10b enchassée et formée par une feuille d'aluminium mince ou de nylon métallisé adaptée au type de rayonnement que lton veut détecter.
.. ~e circuit électrique du détecteur s'établit entre le pole central 7a, le flasque 4 (isolé du socle 6 par la joue 5), le coussin 3, la premi~re ~lectrode 2a, le cristal 1, la seconde élec-trode 2b ".e joint conducteur 12, le boitier 10~ le socle 6 et le corp~ 7b du connecteur 7.
~e détecteur réalisé suivant la figure 3 est donc une .:-jonction P-N ou une chambre dlionisation solide, préparée dans un cristal de tellurure de cadmium de dimensions convenables et polar-. isé au moyen de deux électroodes ..
-; En tant que détecteur ~ semiconducteur, le cristal fourni-ra une réponse aux rayonnements alpha, bêta, gamma en collectant directement le~ paires dîélectrontrou libérés par les rayonnements inoidents ainsi que les ~neutrons thermiques par la réaction ., .
nucl~aire induite au sein me~me du compteur.
. Par cQnséquent, l'invention permet de réaliser un détec-teur sensible aux quatre types de rayonnements.
~ 'invention se rapporte également à un proc~dé ae pr~-paration du cri~tal qui, après découpage, reQoit les traitements .l de ~urface les mieux adaptés à rédu~re le courant de fuite de la diode et lesphénomêne9 de polarisation diélectriques -~ Selon un premier mode de réalisation, le procéd~ prévoit 'un rodage et un polissage fin des deux faces actives opposées et parallèles 1a, 1b du cristal 1 de tellurure de cadmium (CdTe)9 suivis d'une attaque chimique de~ faces 1a, 1b par exemple par une - _ g_ .. . .

~QSZ~3 solution de brome-méthanol en concentration convenable.
Ensuite, on oxyde superficiellement les faces la, lb par exemple au moyen d'eau oxygénée de façon à ramener le courant de fuite, qui devient prohibitif, après l'attaque chimique à des valeurs acceptables pour des tensions de plusieurs centaines de volts.
Le matériau des électrodes 2a, 2b est déposé sur chacune des faces la, lb du cristal 1 sous forme d'une ou plusieurs couches d'un matériau très bon conducteur.
Des électrodes en matériaux conducteurs appartemant au groupe du silicium, du cuivre, du platine, de l'or, du palladium et à leurs alliages sont particulièrement avantageuses.
Le matériau bon conducteur est dépos~ sur chacune des faces actives du cristal par un procédé connu tel que la métallisation sous vide ou le dépôt chimique.
Selon un autre exemple de réalisation du procédé de traitement d'un cristal de CdTe, après découpage, on réalise d'abord un rodage et un polissage fin de deux faces opposées et parallèles du cristal, qui constitueront les faces actives.
Les deux faces du cristal sont ensuite décapées chimiquement, par exemple avec une solution d'acide nitrique et de bichromate ; de potassium ou de sodium, ou avec une solution de brome -méthanol. On dépose alors, par un procédé connu tel que l'évaporation, une couche d'un isolant, par exemple de l'oxyde de silicium sous forme de Si0, ou directement du silicium, ces deux corps étant oxydés par l'air en Si02, qui est un isolant.
On dépose enfin, comme dans le premier exemple de réalisation décrit, un matériau conducteur quelconque, par exemplé de l'aluminium, de mani~re à constituer des électrodes.
Selon encore un autre exemple de réalisation du procédé de traitement d'un cristal de CdTe, après les étapes de traitement mécanique et de traitement chimique, qui sont ~5Z~L3 les mêmes que celles décrites dans les premlers exemples de réalisation, on effectue sur les deux faces actives du Cli9tal Ull ~opa~e par lmplalltatioll ~L~5ZCI~IL3 dlions, SOU9 l'effet du bombardement ionique, il y a cr~ation de défauts dans le semi-conducteur de sorte que l'on tend progressive-ment vers la formation d'une petite zone isolante.
~ e matériau dopant qui p~nètre un peu moins loin que les défau~s à l'intérieur du matériau semi-conducteur constitue alors une couche conductrice qui se superpose à la mince couche isolante formée sur chacune des faces du cristal et il y a forma-tion d'une structure du type MIS
~e dopant peut être par exemple du bismuth ou des matéri-; aux introduisant des niveaux profonds dans la bande interdite.
Une fois traité selon le procédé décrit ci-dessus, le cristal de Cd'~e incorporé dans le dé-tecteur nucléalre ne pr~ente pratlquement plus de phénomène de polarisation; l'e~icacité du détecteur est stable dans le temps et le spectre enregistré ne subit plus de déplacement dans le temps vers les basses énergies Sur la ~igure 1a, on peut voir la diminution rapide de l'efficacité du détecteur en fonction du temps pour un cristal de ~ -CdTe compensé au chlore mais non traité, c'est à dire n'ayant pas subi de traitement chimi~ue ni reçu de couche iso-lante.
- ~a figure 1b repr~sente l'efficacité de détection en fonction du temps pour le m8~e cristal, mais trait~ selon l'un des mode~ de réalisation du procédé décrit plu~ haut (contacts en pla-tine déposés sur une couche de ~ilicium elle meme préalablement dé-posée sur les ~aces actives du cristal traitées mécaniquement et chimiquement).
~ e~ courbes des figures 2a, 2b, 2c représentant le spectre 57Co donnent le nombre N d'impulsions reçues par le détecteur en fonction de l'~nergie E du rayonnement. ~es échelles sont établi~
'en unités arbitraires.
; - ~a figure 2a montre le spectre de 57Co, tel qu'il se présente à l'instant initial de la mise sous ten~ion du détecteur, -11- . ~ ..
.` ' ' .
' ! . ' ' ......... . . '" !, ', ............ ,. ' ., . , ', . ' ~, ,. ', . .' ... . .' ,....... . , ." ., ~ ... .

l~S20~

obtenu avec un cristal non traité.
- ~a figure 2b montre le spectre 57Co, tel qu'il se pré-sente à l'instant initial de la mise sous tension du détecteur, mais obt~nu avec le meme cristal traité conformément au procédé
selon l'invention.
On observe que les pic~ sont plus nets et plus élevés.
- ~a figure 2c montre le meme spectre de 57Co, obte-nu avec le meAme cristal traité conformément au procédé selon l'inven-tion, mais tel qu'il se présen-te au bout d'une heure de fonction-nement du détecteur. On remarque que ce ~pectre est stable parrapport à celui de la figure 2b.

., .

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, . ,~ .. . . . . . . .. .

Claims (9)

Les réalisations de l'invention au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:
1. Procédé d'obtention d'un cristal de tellurure de cad-mium de haute résistivité, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes:
a) - effectuer un rodage et un polissage fin de deux fa-ces de contact opposées et parallèles, b) - attaquer chimiquement lesdites faces de contact, c) - former une couche isolante sur lesdites faces de con-tact, d) - former sur lesdites faces de contact au moins une couche d'un matériau bon conducteur de l'électricité.
2. Procédé d'obtention d'un cristal de tellurure de cadmium selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche isolante est formée par oxydation superficielle desdites faces.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche isolante ainsi que la couche du matériau bon conduc-teur sont formées par dépôt sur lesdites faces de contact.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérise en ce que ladite couche isolante ainsi que la couche du matériau bon con-ducteur sont formées par implantation ionique sur lesdites faces de contact.
5. Procédé selon les revendications 1, 2 ou 3, caracté-risé en ce que la couche isolante a une épaisseur de l'ordre de 100 .ANG..
6. Procédé selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que pour former la couche isolante on dépose une couche de mon-oxyde de silicium (SiO) qui, mis au contact de l'air, évolue vers un compose isolant.
7. Procédé selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que pour former la couche isolante on dépose une couche de sili-cium qui, mis au contact de l'air, évolue vers un compose isolant.
8. Application d'un cristal de tellurure de cadmium de haute résistivité obtenu selon la revendication 1 à la réalisation d'un détecteur nucléaire sensible aux rayonnements .alpha., .beta., ?, ainsi qu'aux neutrons thermiques, du type comprenant:
- des électrodes disposées sur chacune des faces parallè-les dudit cristal, - un élément élastique de contact appuyé entre la première des électrodes et un flasque conducteur qui s'appuie par l'intermé-diaire d'une joue isolante sur un socle conducteur servant de support au détecteur, - un connecteur coaxial monté dans le socle avec un pôle central relié au flasque conducteur, - des moyens isolants pour maintenir et centrer ledit cris-tal dans un boîtier conducteur qui s'adapte sur le socle, et - un joint en matériau élastique et conducteur interpose entre le bord d'une fenêtre enchassée dans le fond du boîtier et le pourtour de la seconde électrode.
9. Application selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément élastique est un coussin tressé en fils de bronze dore.
CA234,126A 1974-08-29 1975-08-22 Detecteur nucleaire comprenant un cristal de tellurure de cadmium Expired CA1052013A (fr)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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IT1213233B (it) * 1984-10-25 1989-12-14 Sgs Thomson Microelectronics Dispositivo, apparecchiatura eprocedimento per la rivelazione di neutroni termici.
US5429133A (en) * 1992-12-18 1995-07-04 Neoprobe Corporation Radiation responsive laparoscopic instrument
RU2247411C1 (ru) * 2004-04-23 2005-02-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно- технический центр прикладной физики НТЦ ПФ" Полупроводниковый детектор для регистрации сопутствующих нейтронам заряженных частиц в нейтронном генераторе со статическим вакуумом

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