基于像素型CZT探測器的深度靈敏與能量校正技術研究

作者：吳俊,姜小盼,章志明,汪超,向宇,李巖,曾國強

摘要：碲鋅鎘(TeZnCd)探測器是近年來興起的一種新型半導體探測器,其具有能量分辨率高、空間分辨率高、便攜性好、且能在室溫下正常工作等優點,在現代放射性物探的γ能譜測量中具有很好的應用潛力。但由于碲鋅鎘材料自身的空穴捕獲效應,對高能伽瑪射線的電荷收集不完全,制約了其在鈾礦放射性勘探的應用。這里通過有限元仿真,研究CZT晶體內部的權重勢分布,搭建實驗平臺,利用準直源射入CZT晶體內不同深度,并通過自主設計的電路讀出探測器陰、陽極信號,采用C/A比值法獲取探測器晶體內作用深度與電荷收集效率的關系,并基于該研究結果對137Cs能譜進行校正,校正后FWHM@662keV從4.20%提升到2.65%,極大地提升了能量分辨能力,且“低能拖尾”現象也得到了明顯地改善,驗證了深度靈敏技術及其應用于能譜校正的可行性,從而提高了碲鋅鎘探測器對高能伽瑪射線的能量分辨率,使其可能應用于新型放射性物探儀器,提高對鈾礦等放射性物質勘查的精度。

發文機構：成都理工大學核技術與自動化工程學院 中國科學院高能物理研究所

關鍵詞：TeZnCd伽瑪能譜權重勢C/A比值法電荷收集效率CdZnTegamma ray energy spectrumweight potentialC/A ratiocharge collecting efficiency

分類號： P631[天文地球—地質礦產勘探]