Performance of silicon PIN photodiodes at low temperatures and in high magnetic fields

0330880 - ÚJF 2010 RIV NL eng J - Journal Article
Wauters, F. - Kraeva, I.S. - Tandecki, M. - Traykov, E. - Van Gorp, S. - Zákoucký, Dalibor - Severijns, N.
Performance of silicon PIN photodiodes at low temperatures and in high magnetic fields.
[Výkon křemíkových PIN fotodiodů při nízkých teplotách a ve vysokých magnetických polích.]
Nuclear Instruments & Methods in Physics Research Section A. Roč. 604, č. 3 (2009), s. 563-567. ISSN 0168-9002. E-ISSN 1872-9576
Institutional research plan: CEZ:AV0Z10480505
Keywords : PIN-diode * beta-particle detection * Magnetic field
Subject RIV: BG - Nuclear, Atomic and Molecular Physics, Colliders
Impact factor: 1.317, year: 2009

The performance of an Si p-i-n (PIN) diode (type Hamamatsu S3590-06) as an energy sensitive detector operating at cryogenic temperatures (similar to 10 K) and in magnetic fields up to 11 T was investigated, using a Bi-207 conversion electron source. it was found that the detector still performs well under these conditions, with small changes in the response function being observed in high magnetic fields, e.g. a 30-50% decrease in energy resolution. A Monte Carlo simulation with the GEANT4 toolkit showed that the observed effects are mainly due to the modified trajectories of the electrons due to the influence of the magnetic field, which changes the scattering conditions, rather than to intrinsic changes of the performance of the detector itself.

Výkon Si p-i-n (PIN) diody (typ Hamamatsu S3590-06) jako energeticky citlivého detektoru pracujícího při kryogenních teplotách (okolo 10 K) a v magnetických polích do 11 T byl sledován pomocí zdroje konverzní elektronů Bi-207. Bylo zjištěno, že detektor stále dobře funguje za těchto podmínek, s malými změnami funkce odezvy pozorovanými ve vysokých magnetických polí, např. 30-50% snížení energetického rozlišení. Z Monte Carlo simulace s programem GEANT4 vyplynulo, že pozorované vlivy vznikají hlavně modifikací trajektorií elektronů vlivem magnetického pole, která mění podmínky rozptylu, spíše než vlastními změnami výkonnosti detektoru samotného.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0176560