2014

Spektrometrický detektor ťažkých iónov na báze 4H-SiC

Polovodičový diódový spektrometrický detektor na báze čistého epitaxne rasteného 4H-SiC polovodičového materiálu je vhodný pre detekciu a spektrometriu ťažkých nabitých častíc a neutrónov generovaných rôznymi zdrojmi napríklad v reaktoroch pre jadrovú fúziu. Navrhli a realizovali sme originálnu technológiu prípravy detektora. Experimentálne merané parametre prekonávajú najlepšie doposiaľ prezentované výsledky vo svete.
Vlastnosti a výhody detektora: i) vďaka využitiu 4H-SiC materiálu je diódový detektor schopný spoľahlivo pracovať v širokom rozsahu teplôt; ii) možnosť detekcie rôznych tažkých iónov vysokých energií (až niekoľko 100 MeV); iii)  vysoké spektrometrické rozlíšenie 0,25% pre 5,5 MeV alfa častice; iv) vysoká odolnosť voči poškodeniu ionizujúcim žiarením a tiež neutrónmi; v) možnosť prípravy detektorov rôznej plochy a optimalizácie vzhľadom na intenzitu toku ťažkých iónov.

Príklad zmeraného spektra alfa častíc rôznych energií z troch zdrojov 238-Pu, 241-Am a 244-Cm.

Zaťko, B., Dubecký, F., Šagátová, A., Sedláčková, K., and Ryć, L.: High resolution alpha particle detectors based on 4H-SiC epitaxial layer. J. Instrument. 10 (2015) C04009.
Zaťko, B., Sedláčková, K., Dubecký, F., Šagátová, A., Boháček, P., and Nečas, V.: Semiconductor detector based on 4H-SiC and analysis of its active region thickness. J. Instrument. 9 (2014) C05041.
Zaťko, B., Dubecký, F., Sedláčková, K., Šagátová, A., Boháček, P., Sekáčová, M., and Nečas, V.: Analysis of detection properties of particle detectors based on 4H-SiC high quality epitaxial layer In: ASDAM 2014. Eds. J. Breza et al. IEEE 2014. ISBN 978-1-4799-5474-2. P. 65-68.