2. Лабораторная установка.

Cхема измерительной установки приведена на рис.2.1. Исследуемый кремниевый поверхностно-баръерный детектор типа ДКПс и образцовый спектрометрический α-источник из набора ОСАИ расположены в специальной вакуумном камере, из которой откачивается воздух. Расстояние между источником и детектором может изменяться.

Внешнее напряжение смещения U_см на детектор подается от регулируемого источника питания БНВ-31. Экспоненциальные импульсы отрицательной полярности с ПБД поступают на зарядочувствительный предусилитель ПУ-Г-1К2, входная секция которого приведена на рис.2.2. (с полной схемой можно ознакомиться по паспорту предусилителя). С выхода предусилителя импульсы положительной полярности подаются на линейный спектрометрический усилитель БУИ-3К и затем на плату аналого-цифрового преобразователя, которая установлена в корпусе компьютера. ВНИМАНИЕ! Максимальная амплитуда сигнала, подаваемого на АЦП составляет 5В.

Распределения импульсов по амплитудам (спектры) наблюдаются и анализируются на экране монитора компьютера после запуска программы «АЦП». Для контроля за работой измерительной установки используется генератор импульсов точной амплитуды БГА-94, с которого сигнал поступает на генераторный вход предусилителя. Осциллограф применяется для контроля и измерения параметров импульсов в различных точках спектрометрического тракта. Питание предусилителя, усилителя и блока питания БНВ-31 осуществляется от одного источника низковольтного напряжения БНН-08Ф.

Детекторы ДКПс изготовлены из кремния n-типа с удельным сопротивлением 1000 Ом*см и характеризуются следующими основными параметрами:

• максимально возможным напряжением смещения на детекторе U_0max;

• оптимальным напряжением на детекторе U_0раб;

• максимальной толщиной чувствительной области d_max;

• энергетическим разрешением по энергии 5,15 МэВ для α-частиц ΔЕ_1/2ПБД;

• энергетическим эквивалентом уровня шума ΔЕ_{1/2ш ПБД.}

Значения параметров для используемого детектора указываются в прилагаемом паспорте или даются преподавателем.

3. Порядок выполнения работы.

Перед началом работы проверить подключение блоков электронной аппаратуры и электрических кабелей в соответствии со схемой измерительной установки (рис.2.1). Изучить следующие технические описания и паспорта приборов, используемых в настоящей работе:

• ПУ-Г-1К2 и разобраться в схеме включения детектора,

• БУИ-3К ознакомиться с техническими характеристиками усилителя,

• по техническому описанию БНВ-31 усвоить порядок подачи на детектор напряжения смещения.

• Изучить паспортные данные используемого детектора и характеристики заданного преподавателем альфа – источника (по каталогу «Образцовые источники»).

Включить все приборы на прогрев.

Установить в вакуумную камеру (ВК) с детектором альфа- источник, закрыть ВК и откачать в ней вакуум , произведя следующие операции:

- включить вакуумный насос черной кнопкой на электрощитке,

- после 1-2 минут откачки внутреннего объема насоса открыть черный вентиль, соединяющий насос с ВК на 1-1,5 оборота против часовой стрелки,

- подтянуть кольцо, фиксирующее крышку ВК и через 5 минут откачки приступить к измерениям. Откачка ВК производится все время измерений.

ВНИМАНИЕ ! Перед выключением насоса после окончания измерений необходимо предварительно закрыть вентиль между нососом и ВК во избежание загрязнения детектора и источника маслом.

.

3.1.Измерение параметров импульса, толщины чувствительной области и емкости детектора при внешнем U_см=0

Не подавая внешнего смещении на детектор наблюдать на осциллографе импульсы от α-частиц после предусилителя и спектрометрического усилителя. Измерить амплитуду, длительность и фронт импульсов. Рассчитать или определить по номограмме на рис.2.3 для этого случая толщину чувствительной области и емкость детектора. Рассчитать время сбора носителей (площадь детектора указана в паспорте). Измерить распределение импульсов по амплитудам, расположив его в середине шкалы каналов анализатора. Объяснить вид распределения.