CZT探测器的峰形拟合

作为一种中等分辨率且能在常温下使用的小型探测器，CZT特别适用于便携式现场测量设备中。由于载流子传输过程中发生电荷不完全收集及空穴俘获等效应，致使CZT探测器输出谱的全能峰偏离了理想的高斯峰形而伴有显著低能拖尾。对于标准包装的含铀材料，易于采用235U的186keY单一能峰进行解谱分析（丰度计原理）；对于不规则样品，在包装物对低能X和γ射线吸收不太显著的情况下，CZT能谱，特别是低能部分的能峰，相互重叠严重，在解谱过程中需要合适的峰形拟合算法。     

用实验峰形函数拟合Ge(Li)γ谱

在SPAN Ge(Li)γ谱分析程序中,使用了一种行之有效的峰拟合技术。这个技术不用任何的理论峰形,而是采用一系列实验测出的单峰峰形。实践证明此算法比一般高斯函数拟合法具有较好的拟合优度,而且也比较节省时间。     

基于Monte-Carlo模拟和峰形拟合的CdZnTe探测器G(E)函数简便计算方法研究

提出了一种简便的CdZnTe探测器能谱-剂量转换函数(G(E)函数)的计算方法。峰形拟合函数被用于表征CdZnTe探测器对γ射线的低能拖尾,峰形拟合函数的参数通过实验测量获取,并通过拟合得到其随能量变化的关系。Monte-Carlo模拟计算得到的探测器理想沉积谱,经峰形拟合函数卷积得到了修正的模拟能谱,修正的模拟能谱与实际测量能谱吻合较好。基于修正的模拟能谱计算得到了CdZnTe探测器的G(E)函数。标准辐射场中的实验结果表明,用G(E)函数加权积分计算的周围剂量当量率与约定真值基本一致。     

用于卫星探测X、γ射线的大灵敏面积CdZnTe探测器的研发

CdZnTe(CZT)探测器不需要低温制冷就可在30～600keV较宽的能量范围内得到较好的空间和能量分辨,已成为研究宇宙空间X、γ射线场重要的探测器。本工作研究将4个甄别级10mm×10mm×5mmCZT平面探测器进行改制,并将其并联拼接成20mm×20mm×5mm较大面积的CZT探测器。经测试,大面积CZT探测器对¹²⁵I、²⁴¹Am、⁵⁷Co、¹³³Ba、¹³⁷Cs具有较好的能量线性响应,对¹³⁷Cs的662keVγ射线有较好的能量分辨。     

峰形拟合程序包CPOWDER及其在粉末衍射中的应用

研制了一个由多个峰形拟合程序、蒙特卡罗法分峰程序、背底处理程序、绘图程序、模拟谱图生成程序和半高宽拟合程序组成的Ｘ射线和中子粉末衍射峰形拟合程序包ＣＰＯＷＤＥＲ,并将其应用于粉末衍射法结构测定和嵌镶块尺寸及微观应变测定研究中。     

人工神经网络解析CdZnTe探测器γ谱

半导体CdZnTe探测器具有体积小、分辨率高、可在室温下工作等优点而适用于野外便携式γ谱仪系统。由于CdZnTe晶体内电荷收集不完全导致γ谱产生低能尾巴,因而增加了常规谱解析的难度。采用了人工神经网络方法进行全γ谱法定性定量分析,可以充分利用γ谱所含信息,迅速准确地得出结果,避免了采用常规谱解析方法时低能尾巴对峰形拟合的影响。     

指数法拟合CZT探测器时间响应曲线

为探讨CZT探测器时间响应特性规律,采用指数拟合法分析CZT探测器对快脉冲X射线响应曲线下降沿衰减规律,并分析该衰减常数与电压、灵敏面积之间的关系。结果表明:10 mm×10 mm×2 mm与5 mm×5 mm×2 mm单晶CZT探测器对纳秒级脉冲X射线时间响应曲线下降沿均遵循单指数衰减规律,衰减常数为10~(-8)s数量级。随着电压升高,不同灵敏面积CZT探测器响应曲线衰减常数的差值降低。该结论可为揭示贯穿辐射条件下CZT晶体内部载流子输运规律提供依据。     

γ射线峰形描述技术CDPS

以钚的γ射线谱为例，介绍自行提出的γ射线峰形描述方法ＣＤＰＳ（ＣｈａｎｇｅａｂｌｅＤｉｇｉｔａｌＰｅａｋＳｈａｐｅ）。对分别用ＣＤＰＳ峰形描述技术和高斯峰形函数得到的２４０Ｐｕ丰度分析的结果作了比较。     

HPGeγ谱仪效率曲线的拟合

对HPGeγ谱仪探测效率在39.52-1 408 keV能区进行分段多项式拟合及整个区域一次拟合,并对两种拟合方式进行了比较。结果表明：在实验能区内,整体一次多项式拟合的计算相对简单,但分段拟合获得数据更为准确。用两种拟合函数对标准源及样品的活度进行分析,分段拟合方式的结果优于整体一次多项式拟合。     

室温半导体CdZnTe(CdTe)探测器性能综述

CdZnTe(CdTe)探测器是近年来迅速发展的新型半导体探测器,具有体积小、分辨率高、可在室温下工作等优点。由于探测器晶体内电荷收集不完全,导致所测的γ谱会产生低能尾巴,从而增加了谱解析的困难,需要进行新的解谱算法研究。介绍了其基本性能、电极设计、γ谱解析方法和发展趋势。     

自适应峰形切削法扣除γ能谱全谱本底

为更精准地扣除γ能谱低能段散射平台计数,探讨了一种自适应峰形切削法扣除γ能谱全谱本底的解谱方法。该方法依据峰区计数与平台技术分布规律的差异,采用两点间切线交点作为下一次本底初值,通过不断迭代趋近实际本底线。实验结果表明:该方法对低能段散射平台具有较强的跟随能力,特征峰区本底估计能力与改进SNIP法相当。     

手持式γ谱仪用核辐射探测器综述

介绍了γ谱仪探测器基本性能评价指标,分析了手持式γ能谱测量中常用的核辐射探测器,如高纯锗、碘化钠、碘化铯、碲锌镉和溴化镧等的主要性能特点,指出碲锌镉和溴化镧的产生与发展,以及高纯锗谱仪小型化是近年来手持式γ谱仪探测器技术的主要进展。为了应对不断增长的手持式放射性核素识别应用需求,建议加强碲锌镉和溴化镧探测器研制及其在手持式谱仪中的应用研究。     

包含正电子湮灭峰的重峰拟合

针对通常高纯锗探测系统的γ谱软件不能对包含正电子湮灭峰的重峰区间进行正确的拟合编写一软件,实现了对正电子湮灭峰和包含正电子湮来峰的重峰的拟合。     

HPGeγ谱仪峰总比不变性的实验研究

测定了点源、面源和盘状源在距HPGe探测器表面不同距离上的峰总比，研究了探测器的峰总比随样品形状和测量几何条件的变化规律，验证了同一探测器不同测量条件下峰总比基本不变的特性，给出了所使用HPGeγ谱仪的峰总比曲线。      

基于蒙特卡罗方法模拟计算CZT探测器的γ能谱

在了解CZT探测器结构的基础上,用蒙特卡罗程序MCNP对探测器中光子输运过程进行模拟计算,得到光子在探测器中沉积能量的大小及位置信息.编程读取这些信息并计算出γ射线能谱.考虑到所用探测器的实际情况,提出了一个简化的海克公式计算电荷收集效率,对法诺因子及噪声的影响进行了展宽处理.计算得到的γ能谱与实验谱基本一致,全能峰的峰位和低能尾迹得到较好地模拟.     

快速NaI全身计数器γ谱全能峰形函数的探讨

采用主高斯函数加高能尾、低能尾小高斯修正项共9个参数的经验函数可较好拟合γ谱的各全能峰,给出了相应的拟合参数及分析结果.考虑到NaI全身计数器要求γ谱分析快速可靠,在保证一定的准确度情况下,对该经验函数作了进一步的简化,忽略高能尾修正项,仅考虑低能尾修正项,并引入低能尾小高斯修正项的峰位和半高全宽分别与主高斯函数的峰位和半高全宽的相关关系.在γ谱分析软件中仅采用主高斯函数加低能尾小高斯修正项4个参数的经验函数.结果表明,对NaI全身计数器测得的57Co、137Cs、60Co和柏40K等所有全能峰拟合的解析型改进的优良指数AJFOM均小于0.01%,拟合优度达到优良.     

基于CdZnTe探测器的低能γ射线16通道探测系统

结合小尺寸CdZnTe半导体探测器,针对低能γ射线,设计了结构紧凑的低噪声16路核电子学阵列探测系统,结合了系统的工作原理和测试结果。常温下,对241Am的59．5keVγ射线,每个探测通道总噪声大约为8．9keV（FWHM）,计数能力约为9×10^4／s。     

平面型CZT探测器对中低能γ射线的响应

在X、γ射线的探测和应用领域，为得到一种可在室温下工作、对X和γ射线探测效率高、能量分辨好、可作为成像应用时图像清晰的探测器，人们对许多材料进行了研究比较。CdZnTe探测器与Si、Ge半导体探测器相比，优点：1）禁带宽带宽，可在室温下工作；2）原子序数高，密度高，对X，γ射线有较高的阻止（吸收衰减）本领，探测效率高；3）电阻率高、漏电流小、噪声低。     

平面型CdZnTe探测器的能谱特性模拟

CdZnTe(CZT)探测器是一种高原子序数的化合物半导体探测器,具有体积小、探测效率高、可在常温环境使用等特点,广泛应用于X、γ射线探测领域。为了更好地研究CZT探测器能谱特性的影响因素,通过Geant4软件建立探测器几何模型,模拟计算CZT晶体的本征探测效率和吸收率;根据Hecht公式计算电荷收集效率,通过收集晶体中的沉积能量和位置信息得到γ射线能谱;通过分析晶体的物理特性,探索其对探测器性能的影响。模拟计算结果表明：电荷收集不完整是影响探测器能谱性能的重要因素,当能量低于50 keV时,γ射线谱基本不受空穴尾迹的影响,而能量在50～100 keV的γ射线能谱受空穴尾迹的影响较为明显,高于100 keV的γ射线能谱受空穴尾迹的影响逐渐加重。通过增加偏压的方式可以降低空穴尾迹对能谱的影响,同时偏压的增加会使峰位产生偏移,偏移程度受最大电荷收集效率的影响。     

HPGe γ谱仪和峰法测量139Ce活度

采用对低能X射线具有高探测效率和高分辨率的HPGe探测器,用和峰法测量了139Ce溶液的比活度,测量的结果为762.9(1±0.5%)Bq/mg,,国内比对推荐值为765.9(1±0.6%)Bq/mg,二者在不确定度范围内符合得很好.