Systematische Untersuchungen an GaAs-Mikrostreifendetektoren zum Nachweis von hochenergetischen Photonen für den Einsatz in der zerstörungsfreien Materialprüfung und medizinischen Diagnostik:
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Aachen
Physikalische Inst., RWTH
2000
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
4
2
PRINZIPIEN
DER
ROENTGEN-COMPUTERTOMOGRAPHIE
7
2.1
EINFUEHRUNG
.
7
2.2
MESSPRINZIP
UND
MESSSYSTEM
.
8
2.3
PRINZIPIEN
DER
BILDREKONSTRUKTION
.
13
3
EIGENSCHAFTEN
VON
GAAS-HALBLEITERDETEKTOREN
15
3.1
PHYSIKALISCHE
EIGENSCHAFTEN
VON
GAAS-HALBLEITERN
.
15
3.1.1
INTRINSISCHES
GAAS
.
15
3.1.2
SEMIISOLIERENDES
GAAS
.
17
3.2
DER
GAAS-HALBLEITERDETEKTOR
.20
3.2.1
FUNKTIONSWEISE
VON
HALBLEITER-DIODEN
.20
3.2.2
DER
METALL-HALBLEITER-KONTAKT
.
22
3.2.3
RAUSCHVERHALTEN
VON
GAAS-DETEKTOREN
.24
3.2.4
HERSTELLUNG
VON
GAAS-HALBLEITERDETEKTOREN
.27
4
LADUNGSTRANSPORT
IN
GAAS-HALBLEITERDETEKTOREN
28
4.1
DER
ELEKTRISCHE
FELD
VERLAUF
.
28
4.2
DAS
LADUNGSTRANSPORTMODELL
.
31
2
INHALTSVERZEICHNIS
4.3
DER
EINFLUSS
VON
EINFANGZENTREN
AUF
DAS
DETEKTORSIGNAL
.
34
5
DER
GAAS-HALBLEITERDETEKTOR
ZUM
PHOTON-NACHWEIS
36
5.1
WECHSELWIRKUNG
VON
PHOTONEN
MIT
MATERIE
.36
5.2
LADUNGSTRAEGERGENERATION
UND
NACHWEISEMPFINDLICHKEIT
.
40
5.2.1
DER
FANO-FAKTOR
.
41
5.2.2
DIE
ROENTGENFLUORESZENZSTRAHLUNG
.
41
5.2.3
DER
AUGER-EFFEKT
.
42
5.3
CHARAKTERISTIKA
KERNPHYSIKALISCHER
NACHWEISGERAETE
.43
5.4
ANFORDERUNGEN
AN
EINEN
PHOTON-DETEKTOR
.
44
6
CHARAKTERISIERUNG
VON
SI-GAAS-DETEKTOREN
46
6.1
ELEKTRISCHE
EIGENSCHAFTEN
.
46
6.2
MESSUNGEN
VON
PHOTON-LADUNGSSPEKTREN
MIT
PAD-DETEKTOREN
.
48
6.2.1
BESTRAHLUNG
DER
DETEKTOR-KANTE
.54
6.3
SIMULATION
VON
PHOTON-LADUNGSSPEKTREN
UNTER
BERUECKSICHTIGUNG
DES
LADUNGSTRANSPORTMODELLES
.
57
6.3.1
BESTIMMUNG
DER
MITTLEREN
FREIEN
WEGLAENGEN
.57
6.3.2
DAS
PHOTO-SPEKTRUM
.
59
6.3.3
GEMESSENE
UND
SIMULIERTE
PHOTON-LADUNGSSPEKTREN
.
63
7
MESSUNGEN
AN
EINEM
GAAS-ROENTGENDETEKTORSYSTEM
68
7.1
DER
EXPERIMENTELLE
AUFBAU
.68
7.2
VORUNTERSUCHUNGEN
AM
GAAS-STREIFENDETEKTOR
.
72
7.2.1
VERMESSUNG
DER
RADIOAKTIVEN
QUELLE
.
72
7.2.2
UNTERSUCHUNG
DER
KOLLIMATOREIGENSCHAFTEN
.
73
7.2.3
LADUNGSTEILUNG
UND
UBERSPRECHEN
.
74
INHALTSVERZEICHNIS
3
7.2.4
ZAEHLRATE
IN
ABHAENGIGKEIT
DER
DETEKTORTIEFE
.
75
7.3
AUSWERTUNG
VON
DURCHSTRAHLUNGSPROFILEN
.
80
7.3.1
DIE
NACHWEISEFFIZIENZ
.
80
7.3.2
DIE
ABBILDUNGSAUFLOESUNG
.
81
7.3.3
DIE
KONTRASTAUFLOESUNG
.84
8
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
86 |
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