Zu den Eigenschaften die die Güte eines Halbleiterdetektor charakterisieren zählen:

Die Sperrstromcharakteristik
Auch ohne Einwirkung ionisierender Strahlen fließt durch den Halbleiterdetektor bei in Sperrrichtung angelegter Spannung ein elektrischer Strom. Dieser Sperrstrom hat verschiedene Ursachen:

Fluktuationen des Sperrstromes sind bedingt durch thermisches Rauschen. Da das Rauschen die Energieauflösung des Detektors beeinträchtigt, sollte zur Erzielung einer guten Energieauflösung der Sperrstrom möglichst niedrig sein.

Zur Verminderung des Sperrstromes ist auf die Verwendung von hochwertigen Ausgangsmaterialien und auf die sorgfältige Behandlung der Oberfläche zu achten. Da der Sperrstrom auch von der Temperatur abhängig ist, kann eine Kühlung des Detektors zur Optimierung seiner Eigenschaften wesentlich beitragen.

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Die Energieauflösung
Die Energieauflösung eines Halbleiterdetektors wird im wesentlichen durch die Statistik der Ladungsträgererzeugung bestimmt. Die Genauigkeit der Energiebestimmung - sprich die Energieauflösung - wird umso besser sein, je größer die Zahl der Elektronen im Halbleiterdetektor ist, die pro absorbierter Einheit der Strahlungsenergie erzeugt wird (analoges gilt für die Zahl der Lichtquanten im Szintillationsdetektor).

In einem NaJ(Tl)-Kristall werden ca. 20 Lichtquanten/keV Strahlungsenergie erzeugt; in einem Ge(Li)-Detektor enstehen ca. 300 Elektronen/keV Strahlungsenergie. Daher weisen Halbleiterdetektoren eine deutlich bessere Energieauflösung auf als Szintillationsdetektoren.

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Die Zeitauflösung
Bei dem Nachweis von großen Strahlenmengen ist es notwendig, daß das Detektormaterial in möglichst kurzen Abständen viele einzelne durch die Strahlung ausgelöste Impulse verarbeiten kann.

Kommt es im Detektormaterial noch bevor die erzeugten Ladungsträger in einem Halbleiterdetektor bzw. in einem gasgefüllten Zählrohr abgesaugt wurden, bzw. bevor die Szintillation in einem Szintillationsdetektor abgeklungen ist zu einem erneuten Ereignis, so kann dieses nicht als getrennter neuer Impuls registriert werden.

Je nach Aufbau der Meßapparatur werden derartige Ereignisse überhaupt nicht registriert bzw. können sie das vorhergehende Ereignis verfälschen; es kann eine höhere Strahlungsenergie vorgetäuscht werden (engl.: pile-up effect). Die Zeit, in der eine Meßapparatur keine neuen Strahlungsimpulse nach einem vorhergehenden Ereignis verarbeiten kann, wird Totzeit genannt.

Tabelle: Impulsdauer für verschiedene Detektormedien

Neben den Eigenschaften der Elektronik des Meßsystems hängt die Totzeit von der Sammlungszeit der Ladungsträgerpaare im Halbleiterdetektor bzw. im Gaszählrohr oder von der Szintillationsdauer im Szintillationsmedium ab. Diese Größen bestimmen gemeinsam die Impulsdauer, d.h. die zeitliche Auflösung der Geräte. Plastikszintillatoren sind daher zur Verarbeitung von hohen Impulsraten besonders gut geeignet; hingegen ist beim GM-Zählrohr die Totzeit besonders groß.

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Die Zählausbeute
Für geladene Teilchen beträgt die Zählausbeute im allgemeinen 100% sofern die Reichweite der einfallenden Teilchen größer als die Fensterdicke ist. Für Photonenstrahlen ist die Zählausbeute wesentlich geringer. Da der Photonenabsorptionskoeffzient proportional zur vierten Potenz der Ordnungszahl ist, nimmt die Zählausbeute für Photonenstrahlung mit der Ordnungszahl zu. Somit sind auch Halbleiterdetektoren mit Germanium (Z=32) für den Nachweis von Photonenstrahlung besser geeignet als Silizium (Z=14) Detektoren.

Wegen der starken Abhängigkeit des Photonenabsorptionskoffzienten nimmt die Zählausbeute mit der Energie ab. Darüber hinaus hängt die Zählausbeute von der Dicke der strahlenempfindlichen Schicht ab. Die Zählausbeute kann mit Hilfe von kalibrierten radioaktiven Strahlenquellen (z.B. 241Am, 57Co, 203Hg, 137Cs, 54Mn, 60Co, 88Y und 24Na) bestimmt werden.

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