Risoluzione energetica

Come abbiamo anticipato, la risoluzione energetica dei rivelatori a stato solido, e quella dei rivelatori di germanio in particolare, é di gran lunga migliore delle risoluzioni ottenibili con contatori proporzionali o con scintillatori.

In un rivelatore di germanio, la risoluzione energetica é determinata dalla combinazione di tre fattori:

• le fluttuazioni statistiche nel numero di portatori di carica prodotti dalla radiazione ionizzante;
• le variazioni nell'efficienza di raccolta delle cariche agli elettrodi del rivelatore
• il contributo del rumore dovuto all'elettronica

In particolare quest'ultimo contributo, che risultava trascurabile nel caso di contatori proporzionali ed a scintillazione (con lettura da tubi fotomoltiplicatori), in questo caso non é trascurabile, dato il basso livello del segnale ottenuto dal rivelatore.

W² = W²_D + W²_C +W²_E

Il primo contributo, W²_D é pari a

$$W^2_D = 2.35^2 \times F \times \frac{E_i}{E}$$

dove F é il fattore di Fano, E_i é l'energia necessaria alla creazione di una coppia buca/elettrone ed E é l'energia depositata nel rivelatore.

Il secondo contributo, dovuto ad una incompleta raccolta di carica, diviene rilevante solo nel caso in cui il volume del rivelatore sia relativamente elevato e/o il campo elettrico medio all'interno del rivelatore sia basso.

Il terzo contributo proviene dall'elettronica di analisi. Questo termine si può assumere costante al variare dell'energia.