مقایسه عملکرد و ویژگی‌های ساختاری آشکارسازهای سد سطحی سیلیکونی (SSB) و آشکارسازهای سیلیکونی غیرفعال شده (PIPS) در کاربردهای هسته‌ای و پزشکی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 دانشجوی دکتری، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

3 دانشجوی دکتری، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

4 دکتری، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

doi
https://doi.org/10.71504/SJOAPB.2024.1197873
چکیده

هدف: افزایش تقاضا برای ایمنی در تأسیسات هسته‌ای، مستلزم بررسی مداوم ذرات رادیواکتیو موجود در هوا، در داخل و اطراف سایت‌های هسته‌ای است. در حالی‌که حوادث هسته‌ای بالقوه مستلزم نظارت جهانی است. آشکارسازهای سیلیکونی نقش مهمی در اندازه‌گیری‌های هسته‌ای و پزشکی ایفا می‌کنند؛ به ویژه در تشخیص دقیق ذرات باردار نظیر آلفا و بتا. دو نوع رایج از این آشکارسازها، یعنی آشکارسازهای با سدّ سطحی سیلیکونی (SSB) و آشکارسازهای سیلیکونی غیرفعال شده (PIPS)، هر یک مزایا و محدودیت‌های منحصربه فردی دارند. در این پژوهش، به بررسی ویژگی‌های ساختاری و عملکردی این دو نوع آشکارساز پرداخته و مقایسه‌ای جامع در زمینه‌ کارایی، پایداری در شرایط محیطی مختلف، و دقت اندازه‌گیری ارائه شده است. مواد و روش‌ها: ماده اصلی موجود در آشکارسازهای SSB و PIPS سیلیکون (Si 14 ) می‌باشد. روش کتابخانه‌ای برای مقایسه خواص این دو آشکارساز و امکان کاربرد فناوری نانو در ساختار آنها استفاده گردید. یافته‌ها: نتایج نشان می‌دهد که آشکارسازهایPIPS  با داشتن پایداری دمایی و رطوبتی بالاتر، برای کاربردهای طولانی مدت مناسب‌تر هستند. در حالی‌که آشکارسازهای SSB به دلیل حساسیت بالا و پاسخ سریع در شرایط کوتاه مدت و کم هزینه‌تر آزمایشگاهی، در برخی کاربردهای خاص، برتری دارند. این مقایسه می‌تواند به محققان در انتخاب آشکارساز مناسب براساس نیازهای خاص پژوهشی و شرایط محیطی کمک کند. نتیجه‌گیری: آشکارساز PIPS نسل جدیدی از آشکارسازهای سیلیکونی است که می‌تواند دقت اندازه‌گیری پرتوزایی در نمونه‌های زیستی را افزایش دهد.