高分辨γ譜儀探測器-畢業(yè)論文

1、高分辨γ譜儀探測器研究摘要核輻射探測器在國防安全、工業(yè)自動化控制、核保障、核廢物處理和核醫(yī)學(xué)等方面具有廣泛的應(yīng)用。隨著核輻射探測器應(yīng)用領(lǐng)域的擴展，要求核輻射探測器的性能越來越高。本論文目的是研究在粒子物理與原子核物理發(fā)揮重要作用的γ譜儀探測器，提高γ譜儀探測器的能量分辨率。為此本論文首先采用9813QB光電倍增管（photomultipliertube，PMT）耦合LaBr3:Ce、CsI(Tl)、YSO:Ce等閃爍體，研制了多種閃爍探

2、測器，并測試了其能量分辨率，評價其能譜分辨性能。其中LaBr3:Ce閃爍探測器在662keV能量分辨率達到了4.8%。然后設(shè)計了CdZnTe半導(dǎo)體探測器，并測試了其能量分辨率。CdZnTe半導(dǎo)體探測器在59.5keV能量分辨率達到了5.8%。所設(shè)計的三種閃爍探測器和CdZnTe半導(dǎo)體探測器結(jié)合使用，能夠覆蓋較寬能量范圍。關(guān)鍵字：閃爍探測器；半導(dǎo)體探測器；能量分辨率；γ射線能譜；SummaryThenuclearradiationdete

3、cthasawiderangeofapplicationsinnationaldefensesecurityindustrialautomationcontrolnuclearsecuritynuclearwastedisposalnuclearmedicine.Withtheexpansionofthenuclearradiationdetectapplicationstherequirementofthenuclearradiati

4、ondetectperfmanceishigherhigher.Thepurposeofthisthesisistoresearchthegammaspectrometerdetectwhichplaysanimptantroleinparticlephysicsnuclearphysicsimprovetheenergyresolutionofthegammaspectrometerdetect.Therefethis2.1.3基于9

5、813QB光電倍增管的閃爍探測器設(shè)計...........................92.2高分辨半導(dǎo)體探測器研究......................................................................52.2.1半導(dǎo)體探測器..............................................................................

6、.52.2.2影響半導(dǎo)體探測器能量分辨率的主要參量...............................62.2.3CdZnTe半導(dǎo)體探測器研究.........................................................8結(jié)果與討論.................................................................................

7、.........................14致謝......................................................................................................................14參考文獻...................................................................

8、...........................................151前言核輻射探測器所依據(jù)的原理大部分是利用帶電粒子對物質(zhì)原子的電離和激發(fā)作用來探測粒子的，也有利用切倫柯夫效應(yīng)（帶電粒子穿過透明介質(zhì)，當速度大于光速在介質(zhì)中的速度，在介質(zhì)中會發(fā)出微弱的可見光）和穿越輻射效應(yīng)（在極端相對論區(qū)域，帶電粒子穿過兩種不同介電常數(shù)的介質(zhì)交界面時會發(fā)生微弱的輻射）。對γ、X等不帶電的粒子，通常是利用其它的作用機制產(chǎn)生次級帶電粒

9、子，通過探測次級帶電粒子而間接地來探測不帶電的粒子。粒子探測器主要有氣體探測器、半導(dǎo)體探測器、閃爍探測器、切倫柯夫探測器，核乳膠和固體徑跡探測器等。氣體探測器的原理是α、β射線等高速帶電粒子穿過氣體，與氣體分子的核外電子發(fā)生庫侖作用，使氣體分子電離和激發(fā)，產(chǎn)生大量的離子對。在外電場作用下，電子和正離子分別向兩極運動，因而在陽極產(chǎn)生電訊號，被電子學(xué)測量設(shè)備記錄。氣體探測器具有一些獨特的性能，電離室具有測量范圍寬，能量響應(yīng)好和工作穩(wěn)定可靠等