Estudio de la colección incompleta de cargas en un detector de Si(Li)

VISÑOVEZKY C.; LIMANDRI S.; CANAFOGLIA M. E.; BONETTO R.; TRINCAVELLI J.

Arica, Chile

Congreso; X Seminario Latinoamericano de Análisis por Técnicas de Rayos X (SARX); 2006

Comité Organizador SARX 2006

En un detector de radiación de Si(Li) los electrones y huecos que se mueven hacia el ánodo y el cátodo pueden ser “entrampados” en niveles energéticos entre las bandas de valencia y de conducción del silicio, causadas por impurezas y defectos en el cristal. Los portadores de carga pueden ser posteriormente liberados o recombinarse entre sí, de manera que la carga total colectada será menor que la correspondiente a todos los pares creados, particularmente si la constante de tiempo del amplificador es comparable con el tiempo de entrampamiento. El efecto de estos procesos en un espectro de rayos x es una asimetría o cola hacia la zona de bajas energías de cada pico, ya que puede colectarse menos carga que la esperada, pero no más, y por lo tanto el pulso correspondiente será menor, asignándosele una energía más baja. En un detector de Si(Li) existe una primera región que no es efectiva para la detección, conocida como capa muerta. Entre la región activa y la capa muerta hay una zona parcialmente activa, en la cual hay un gran número de sitios de entrampamiento, de manera que si fotones característicos incidentes son eficientemente absorbidos en ella, los picos correspondientes tendrán un alto grado de asimetría. En este trabajo se realiza un estudio de los parámetros de asimetría de los picos característicos, lo que arroja luz sobre el proceso de entrampamiento mencionado. Para ello se colectaron espectros de muestras puras y compuestas de distintos elementos con número atómico entre 7 y 17 y se estudió la forma de los respectivos picos característicos K. Se propone una corrección asimétrica a la función gaussiana para describir adecuadamente los picos y se estudian los parámetros de asimetría en función de la energía del pico. Estos parámetros muestran una tendencia monótona con la energía (excepto un salto para la energía característica del silicio); en particular, el área de la corrección asimétrica exhibe un comportamiento análogo al del coeficiente de atenuación del silicio, lo que se explica por la alta concentración de sitios de entrampamiento en la primera región del detector: si el coeficiente de atenuación es grande, es alta la probabilidad de que el fotón incidente sea absorbido en la primera capa. El conocimiento de la dependencia de los parámetros de asimetría con la energía del fotón permitirá mejorar la calidad de la deconvolución espectral en muestras con fuerte solapamiento de picos, contribuyendo a análisis cuantitativos de mayor precisión.