كاشفات الحاجز السطحي Surface Barrier Detector

تستخدم هذه الكاشفات للكشف عن الجسيمات المشحونة كجسيمات α أو β وغيرها. وهنا يجب أن يصنع الكاشف بحيث تقع الطبقة الخاوية بالقرب من سطح الكاشف كما ويجب أن يكون سمك هذه الطبقة مناسباً لمدى الجسيمات المراد قياسها. ويستخدم السيليكون كشبه موصل تحضر منه هذه الكاشفات.

يتركب الكاشف من شريحة من نمط سليكون سالب غالباً يعامل سطحها الخارجي بحامض نيتريك للتنظيف ثم تعرض للهواء الجوي حيث تتكون طبقة من أكسيد السيليكون الذي يعتبر نمطاً موجباً. وبذلك تتكون وصلة السالب الموجب. ثم تغطي طبقة الأكسيد بغشاء رقيق من الذهب الذي يعتبر وصلة كهربية مناسبة حيث يوضع عليها جهد كهربي سالب (جهد معاكس) . أما الوجه الآخر للشريحة فتبخر عليه طبقة رقيقة من الألمنيوم الذي يوضع عليه جهد كهربي موجب (جهد معاكس). وهكذا تتكون طبقة خالية تحت طبقة الأكسيد وتمتد إلى عمق مناسب لامتصاص الإلكترونات وجسيمات α حسب الحاجة. وفي حالة استخدام الكاشف لقياس طاقة جسيمات α فإنه يجب بأن يكون سمك طبقة الأكسيد وغشاء الذهب صغيران كي لا تفقد جسيمات α الكثير من طاقاتها قبل وصولها إلى الحجم الحساس للكاشف. يبين الشكل (1) تركيب كاشف الحاجز السطحي. عند سقوط الإشعاع على الكاشف تنتج في الطبقة الخاوية أزواج الإلكترون - ثقب حيث يتحرك كل منهما نحو قطبي جهد الانحياز (V) كما بالشكل. ومن ثم تنتج نبضة كهربية تمر عبر المكثف (C) إلى المضخم وباقي الإلكترونيات المرافقة للكاشف ومن ثم يمكن تسجيل طيف طاقة الإشعاع

الشكل (1)

 الذي يبين طيف طاقة جسيمات α الناتجة عن الأمريسيوم - 241 كما يسجله كاشف الحاجز السطحي. نود أن نشير هنا إلى أن مثل هذه الكاشفات تعتبر حساسة للضوء العادي وبالتالي ينبغي عند العمل بها أن تعزل جيداً عن الضوء لكي لا تنتج أزواج - الكترون - ثقب زائفة (ناتجة عن الضوء وليس عن الإشعاع) ومن ثم تنتج نبضات زائفة تعرف بالضجة الإلكترونية.