N型HPGe同轴探测器的研制

本文介绍N型高纯锗同轴探测器的特点、制备方法及其性能。我们研制成的N型同轴探测器的体积为88cm~3,相对效率约为19％,它对_(60)Co 1.33MeV γ射线的能量分辨率为2.60keV,峰康比为34。     

高纯锗N型同轴探测器研制

本文介绍高分辨率Ｎ型同轴纯锗探测器研制的工艺方法和技术，典型的探测器能量分辨率为ＦＷＨＭ＝１．８０ｋｅＶ；探测效率为２０％；工作偏压为４０００Ｖ。此探测器性能及技术指示达到了国际同类产品先进。我们的工艺方法和技术是很成功的。     

P型同轴HPGe探测器的进展

在原有工作的基础上,我们又研制了高分辨探测器3~#和4~#,其体积分别为30 cm~3和88 cm~3,对~(60)Co的1.33 MeV之γ射线的能量分辨率分别为1.81 keV和2.29 keV。本文介绍在研制高分辨P型高纯锗同轴探测器中所取得的新进展。     

P型同轴HPGe探测器

本文介绍了P型同轴HPGe探测器的制作方法及其性能,并给出了P型同轴HPCe探测器表面效应的初步结果。研制成的同轴探测器的耗尽体积为34cm~3和98cm~3,对1.33MeVγ射线,能量分辨率分别为2.15keV和2.65keV,相对效率分别为6和19.5％。     

同轴型HPGe探测器几何参数修正

利用MCNP模拟计算,得到同轴型高纯锗探测器部分结构尺寸变化对探测效率的影响规律,结合具体实验数据及所得到的规律认识,调整探窗与晶体的间隙距离、晶体半径、死层厚度及冷指孔深,使调整过后的模拟结构适用于所有源距。使用调整后的结构得到探测效率模拟计算值与实验计算值相对偏差小于3.68%。     

高分辨率N型HPGe同轴探测器的研制及应用

报告了高分辨率N型HPGe同轴探测器的研制结果;在固定的离子能量,束流密度和注入角度条件下,研究了探测器外侧P-N结的反向V-I_L特性与注入剂量的关系。实验结果证明,较高注入剂量可以稳定地得到好的探测器,当注入剂量达到1.8×10~(15)B~-/cm~2时,探     

高分辨率N型HPGe同轴探测器的研制及应用(英文)

报告了高分辨率N型HPGe同轴探测器的研制结果;在固定的离子能量,束流密度和注入角度条件下,研究了探测器外侧P~ N结的反向V—I_L特性与注入剂量的关系。实验结果证明,较高注入剂量可以稳定地得到好的探测器,当注入剂量达到1.8×10~(15)B~ /cm~2时,探测器有接近理想的反向V-I_L特性。作者采用了一种精细的防震封装技术,使探测器具有好的防震性能。探测器NCGL-1和NCGL-2已被成功地用于十口煤田钻井中的中子俘获γ能谱测井,探测器N49TB被用于油田放射性刻度井检测系统。     

基于N型同轴HPGe探测器获取过滤X射线注量谱

构建ISO 4037?1以外的过滤X射线参考辐射需射束注量谱计算平均能量、分辨率和转换系数等参数。为建立过滤X射线注量谱获取方法,采用N型同轴HPGe探测器测量了N?40?N?250窄谱系列过滤X射线参考辐射并得到了脉冲幅度谱,使用Geant4模拟了探测器对放射源的响应并用实测能谱进行了验证,进而建立了响应矩阵,并通过MAXED软件解谱计算得到了射束的注量谱。由解谱所得注量谱计算的空气比释动能到周围剂量当量和个人剂量当量的转换系数与ISO 4037?3推荐值的相对偏差在0?06%?2?55%之间。     

高分辨高纯锗P型同轴探测器研制

深入地研究了P型同轴探测器的工艺方法和技术. 探测器工作偏压大大地超过全耗尽电压。通常可达4000V以上。在此偏压条件下有极低的漏电流,进而有很低的噪音。 最近,共研制出13个探测器,探测效率为15％～35％;其能量分辨率为FWIIM=1.72～1.9keV。这些探测器性能都达到了国际先进水平。证明其工艺方法和技术是很成功的。     

同轴HPGe探测器的全能峰效率测量及效率曲线斜率的经验公式

采用~(60)Co和~(152)Eu放射源,测定了灵敏体积为31.6,118.0和221.0cm~8的同轴HPGe探测器的全能峰绝对效率与121.8—1408keV能区内γ射线的能量关系,并用最小二乘法对效率曲线进行了较好的拟合。在极大的灵敏体积范围内,验证了锗探测器效率曲线斜率与其灵敏体积关系的经验公式:S=alogV+b,采用本公式可在小于3％的相对误差范围内,对已知灵敏体积的同轴HPGe探测器的全能峰效率随γ射线能量的变化作出估价。     

高分辨高纯锗低能光子探测器研制

用硼离子注入方法制备P~+电极,采用沟槽形结构,成功地研制出高分辨高纯锗低能光子探测器。4个有代表性的探测器能量分辨率分别为FWHM=183,178,165,162eV。探测器灵敏体积分别为φ16mm×12mm,φ13mm×10mm,φ13mm×9.7mm和φ13mm×9.5mm。此4个探测器的性能达到了国际先进水平。     

Event Timing in High Purity Germanium Coaxial Detectors

The timing of gamma ray radiation in systems using high purity coaxial germanium detectors is analyzed and compared to that of systems using Ge(Li) detectors. The analysis takes into account the effect of the residual impurities on the electric field distribution, and hence on the rate of rise of the electrical pulses delivered to the timing module. Conditions under which the electric field distribution could lead to an improvement in timing performance, are identified. The results of the analysis confirm the experimental results published elsewhere and when compared with those for Ge(Li) detectors, which usually operate under conditions of charge carrier velocity saturation, confirm that high purity germanium detectors need not have inferior timing characteristics. A chart is given to provide a quantitative basis on which the trade-off between the radius of the detector and its time resolution may be made.     

同轴型高纯锗探测器的温度循环性能

本文介绍了同轴高纯锗探测器的温度循环试验结果,所研制成的未钝化探测器有好的稳定性,可以多次回温到室温和在室温下较长时间贮存,其性能不变坏。     

Linearity and Resolution of Semiconductor Radiation Detectors

The energy linearity for Si(Li) and Ge(Li) has been measured and compared with theory. Good agreement was obtained for x-ray attenuation factors ?md < 100 . The region of the germanium absorption edge was investigated and found to exhibit larger nonlinearities than predicted by the theory. The discrepancy is believed to be due to inefficient charge collection near the detector window leading to excessive fluctuations in the trapped charge. Calculations of the line broadening due to trapping have been shown to agree qualitatively with experimental values for the silicon detector. These calculations do not take into account any position dependent variation of the trapping factor, and must therefore be considered as the best attainable values. The disagreement between theory and experiment for the line broadening in Ge(Li) is particularly evident. The ? seems to be independent of energy in Si to less than 0.2% and in Ge to within at least 2% . Finally, the Fano factor in Si was found to be 0.154 +0.1 -0.2.     

Numerical Determination of Potential Distribution inside Single Open Ended HPGe Gamma Detectors

The first numerical evaluations are presented of potential distribution inside single open ended HPGe ? detectors. The depletion voltage and the internal potential distribution are determined as functions of geometrical parameters and impurity concentration (also allowed to be non-uniform inside the detector).     

同轴高纯锗探测器探测效率的MCNP模拟与电荷收集时间的计算

高纯锗探测器具有很好的能量分辨率,被认为是核素分析的黄金标准,在很多检测领域成为规定的标准检测设备。在高纯锗探测器的制备过程中,可以采用蒙特卡罗方法对探测器进行模拟,用于确定探测器制备过程中的参数。采用MCNP4软件对同轴高纯锗探测器探测效率进行模拟,研究了不同材质入射窗、不同能量γ射线对高纯锗探测器探测效率的影响,并根据模拟结果选择合适的入射窗材料并确定死层厚度,进而为高纯锗探测器研制提供指导。还对高纯锗探测器晶体的内部电场进行模拟,计算得到能量沉积点的电荷收集时间,通过改变能量沉积点位置,更直观地反映晶体内部不同位置的电荷收集时间。