Пп гамма-спектрометрия

только Ge

Коаксиальные детекторы из ОЧГ объёмом до нескольких сотен см³ с DE_шпв = 0.5 кэВ при 1 МэВ АА » 10⁴ каналов.

Пример: низкоэнергетические германиевые детекторы (LEGe) со сверхтонкими внешними P⁺ контактами из имплантированного бора на фронтальной поверхности и на цилиндрической стенке. Площадь N⁺ контакта, представляющего собой пятно диффундированного лития на задней поверхности, меньше полной площади и поэтому ёмкость детектора меньше ёмкости планарного детектора того же размера, Так как шум детектора зависит от ёмкости LEGe обеспечивает более высокое разрешение в области низких и средних энергий. В нем практически отсутствует мертвый слой.

DE_пшпв ( 5.9 кэВ) = 150 – 300 эВ ( в функции площади и толщины окошка )

DE_пшпв ( 122 кэВ) = 500 – 750 эВ

Требования к анализатору  10⁴ каналов и соответствующая система стабилизации.

Характеристики полупроводникового детектора

Форма линии детектора - амплитудное распределение импульсов, возникающее на выходе де­тектора при облучении его частицами одной энергии.

Ge – ППД гамма - спектрометр

• Эффективность детектора e_d - отношение числа зарегистрированных импульсов к числу гамма-квантов, попавших в детектор.

• эффективность по пику полного поглощения e_ППП - отно­шение числа импульсов, зареги­стрированных в пике полного поглощения, к числу гамма-квантов, попавших в детектор

e_d и e_ППП иногда нормируются не на число гамма-квантов, попавших в детектор, а на число гамма-квантов, вылетевших из источника g- квантов.

Методы обработки линейчатых спектров

Цель - определение энергии и интенсивности линии => иден­тификация радионуклидов и их концентрации. /

Сложности: h|> 0, фон - подложка, статистика

Первый этап. Автоматический поиск пиков, основанный на том, что пик – быстро меняющаяся функция номера канала, отличную от нуля в малой облас­ти, и фона, являющегося гладкой медленно меняющейся функцией. Основные трудности при идентификации пиков:

• слабые пики, интенсивность которых превосходит среднеквадратичную флюктуацию фоновых отсчетов не более чем втрое, трудно идентифицировать;

• края спектров комптоновских элек­тронов, соответствующих мощным линиям, идентифицируются как пики. Однако их можно отличить от истинных пиков, поскольку их положение по отношению к самим пикам известно. В этом случае возникает проблема идентификации линий, случай­но попавших на край спектра комптоновских электронов другого пика;

• при большом количестве пиков, когда они перекрываются друг с другом, трудно определить их грани­цы для последующей раздельной обработки).

Второй этап. Анализ мультиплетности пиков.

Третий этап. Точное определение площади пиков и положения максимума. Два способа:

• с предварительным вычи­танием фона и последующей обработкой собственно пика;

• с аппроксимацией области пика, включая фон, одной аналитической зависимостью, параметры которой (и для пика, и для фона) находятся в процессе единой процедуры подгонки).

Четвертый этап. Переход от пло­щади пика и положения его максимума, определенных в терминах числа отсчетов и каналов соответственно, к величинам, выраженным в единицах активности и энергии. Эта задача сводится к построению калибровочных кривых канал — энергия и энергия.

Наряду с перечисленными этапами анализа часто обработка спектра начинается с его сглаживания: 1. замене отсчета в данном канале средневзвешенным значением отсчета в каналах, "прилегающих к нему, методом НК; преобразованием Фурье

( номер канала -время) с фильтром, не пропускающим высокие частоты.

После получения спектра в координатах энергия – интенсивность, анализ концентрации радионуклидов в пробе или мишени.