Caracterização de fototransistor NPN para espectrometria de raios - X diagnósticos

Abstract

Este trabalho apresenta um estudo inicial a respeito da utilização de fototransistores bipolares de junção como dispositivo de medição de energias de fótons de raios-X na faixa de diagnóstico. O fototransistor é analisado a partir da resposta da corrente de coletor em função da corrente de base durante a irradiação do dispositivo com fótons de raios-X. O mecanismo de detecção baseia-se no fato de que diferentes energias de fótons interagem com o fototransistor a partir de diferentes ganhos de corrente de coletor. A resposta da corrente de coletor em função da corrente de base durante a irradiação serve como dado de entrada para calcular a distribuição de energias detectada pelo fototransistor, a partir de um algoritmo que se baseia nesse mecanismo de detecção. Curvas de degradação também são utilizadas nessa análise, no intuito de mostrar aspectos variacionais dos parâmetros do fototransistor como semicondutor. Ainda são mostradas curvas de conformidade, em que para uma mesma configuração, as leituras das medições devem ser repetidas ou apresentarem flutuações mínimas. Como resultado do método, algumas curvas de distribuição de energia de raios-X para filtração com alumínio e sem filtração adicional foram obtidas. Essas distribuições obtidas se aproximaram razoavelmente de espectros de energia obtidos para o germânio hiperpuro, o que demonstra a aplicabilidade do método, embora o fototransistor apresente não-linearidades não compensadas na medição, o que contribuiu com o breve distanciamento dos espectros de energia obtidos com o germânio