ORTEC高純鍺(HPGe)γ能譜儀

 ORTEC高純鍺探測(cè)器HPGe

  ORTEC高純鍺HPGe探測(cè)器制造已有近半世紀(jì)的歷史，多年來不斷發(fā)展和提升探測(cè)器的性能和種類，可提供不同種類的探測(cè)器，相對(duì)效率涵蓋5%至200%，滿足不同領(lǐng)域的特殊應(yīng)用。

GEM,GMX,GEM ,GWL,SGD

探測(cè)器：
GEM系列：P型同軸HPGe探測(cè)器
GMX系列：N型同軸HPGe探測(cè)器
GEM Profile系列：P型優(yōu)化同軸HPGe探測(cè)器
GWL系列：井型HPGe探測(cè)器
SGD系列：核保障與無損分析專用HPGe探測(cè)器

多道分析器：
高的數(shù)據(jù)通過率：大于100Kcps
數(shù)字化穩(wěn)譜、數(shù)字化自動(dòng)極零、自動(dòng)最優(yōu)化
用戶可預(yù)置多個(gè)核素的MDA，在所有MDA滿足時(shí)自動(dòng)終止計(jì)數(shù)
道數(shù)：16K道
非線性：積分非線性：≤ ±0.025%；微分非線性：≤ ±1%
溫度系數(shù)：增益:<35ppm/°C；零點(diǎn):<3 ppm/°C

軟件：
ORTEC的譜獲取軟件可識(shí)別并處理其所有形式和型號(hào)的MCA的信號(hào)，對(duì)于系統(tǒng)的一切參數(shù)設(shè)置在同一軟件界面下完成；有非常靈活、完整的報(bào)告生成方式。
具體的功能包括能譜獲取，能量刻度，全能峰識(shí)別，編輯核素峰庫，建立、存儲(chǔ)和打印感興趣區(qū)(ROI)，通過簡(jiǎn)單的“任務(wù)流”自動(dòng)執(zhí)行任務(wù)等。軟件可實(shí)現(xiàn)的參數(shù)設(shè)置包括：增益細(xì)調(diào)、啟動(dòng)數(shù)字化穩(wěn)譜、調(diào)節(jié)高壓、顯示實(shí)時(shí)間/活時(shí)間和脈沖寬度、設(shè)置上下甄別閾等。

其它附件：
便攜式液氮罐
電制冷
國(guó)產(chǎn)低本底鉛室：本底值：2.0cps(40%HPGe，全譜)
厚度：10cm低本底鉛(可選15cm老鉛)
內(nèi)腔尺寸：Φ30cm x 40cm

ORTEC高純鍺(HPGe)γ能譜儀

ORTEC高純鍺(HPGe)γ能譜儀

一、 探測(cè)器機(jī)理與各指標(biāo)的簡(jiǎn)要意義

放射性核素產(chǎn)生的γ光子和X射線，其能量一般在keV至MeV范圍。由于其不帶電荷，通過物質(zhì)時(shí)不能直接使物質(zhì)產(chǎn)生電離，不能直接被探測(cè)到，因此γ和X射線的探測(cè)主要依賴于其通過物質(zhì)時(shí)與物質(zhì)原子相互作用，并將全部或部分光子能量傳遞給吸收物質(zhì)中的一個(gè)電子。這種相互作用表現(xiàn)出光子的突變性和多樣性，在吸收物質(zhì)中主要產(chǎn)生三種不同類型的相互作用：光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)或電子對(duì)效應(yīng)，而產(chǎn)生的次級(jí)電子（光電子）再引起物質(zhì)的電離和激發(fā)，形成電脈沖流，電脈沖的幅度正比于γ和X射線的能量。三種效應(yīng)中，光電效應(yīng)中γ光子把全部能量傳遞給光電子而產(chǎn)生全能峰，是譜儀系統(tǒng)中用于定性定量分析的主要信號(hào)；而康普頓效應(yīng)和電子對(duì)效應(yīng)則會(huì)產(chǎn)生干擾，應(yīng)盡可能予以抑制。
在譜儀中，探測(cè)器（包括晶體、高壓和前置放大器）實(shí)際上是一個(gè)光電轉(zhuǎn)換器，將光子的能量轉(zhuǎn)變成幅度與其成正比的電脈沖。然后通過譜儀放大器將該脈沖成形并線性放大，再送入模數(shù)變換器即ADC中將輸入信號(hào)根據(jù)其脈沖幅度轉(zhuǎn)變成一組數(shù)字信號(hào)，并將該數(shù)字信號(hào)送入多道計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，由相關(guān)軟件形成譜圖并進(jìn)行分析。

以下簡(jiǎn)要闡明所涉及的相關(guān)物理概念：
1、相對(duì)效率、絕對(duì)效率與實(shí)際效率
相對(duì)探測(cè)效率（即標(biāo)稱效率）的定義：按ANSI/IEEE Std. 325-1996定義，Co-60點(diǎn)源置于探測(cè)器端面正上方25cm處，對(duì)1.33MeV能量峰，半導(dǎo)體探測(cè)器與3"×3" NaI探測(cè)器計(jì)數(shù)率的比值，以%表示。絕對(duì)效率：Co-60點(diǎn)源置于探測(cè)器端面正上方25cm處，1.33MeV能量峰處所產(chǎn)生的實(shí)際探測(cè)效率（3"×3"NaI探測(cè)器，此絕對(duì)效率為0.12%）。實(shí)際探測(cè)效率：取決于感興趣核素所在能量峰、探測(cè)器的晶體結(jié)構(gòu)、實(shí)際樣品的形狀、體積及探測(cè)器與樣品間的相對(duì)位置關(guān)系等因素。
針對(duì)低活度樣品的測(cè)量，通過提高實(shí)際探測(cè)效率以提高測(cè)量靈敏度是選擇探測(cè)器的出發(fā)點(diǎn)。
2、 能量分辨率（FWHM）：探測(cè)器或系統(tǒng)對(duì)不同能量γ和X射線在探測(cè)中的分辨能力，通常以半高寬（FWHM，全能峰高度一半處所對(duì)應(yīng)的能量寬度）表示。比如對(duì)于1.33MeV能量峰，按ANSI/IEEE Std. 325-1996定義，Co-60點(diǎn)源置于探測(cè)器端面正上方25cm處，在計(jì)數(shù)率為1kcps時(shí)的全能半高寬。由于高純鍺探測(cè)器的分辨率本身已經(jīng)相當(dāng)精銳，除了在中子活化、超鈾元素分析等少數(shù)應(yīng)用中，能量分辨率已不是首要考慮的因素。更加實(shí)際的分辨率問題是在高計(jì)數(shù)率和計(jì)數(shù)率動(dòng)態(tài)變化（如中子活化、裂變產(chǎn)物、在線監(jiān)測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量）情況下，如何保證分辨率盡可能的穩(wěn)定。
3、 康普頓效應(yīng)與峰康比
γ光子與探測(cè)器中的半導(dǎo)體原子的電子相互作用時(shí)，將部分能量傳遞給電子，剩余能量的γ光子以一定的角度散射出去，成為康普頓散射。康普頓效應(yīng)的結(jié)果會(huì)導(dǎo)致在低能部分的全能峰下方形成康普頓坪，成為相關(guān)能量峰的本底或甚至淹沒此能量峰。
峰康比：對(duì)1.33MeV能量峰，指其全能峰的中心道計(jì)數(shù)與1.040MeV至1.096MeV區(qū)間內(nèi)康普頓坪的平均道計(jì)數(shù)之比。
4、 峰形
表征全能峰對(duì)稱性之指標(biāo)，通常以FTWH（十分之一全高寬）與FWHM（半高寬）之比表示。為嚴(yán)格定義峰形，ORTEC對(duì)部分探測(cè)器同時(shí)提供F.02WH（五十分之一全高寬）與FWHM（半高寬）之比。

ORTEC高純鍺(HPGe)γ能譜儀 

二、 ORTEC所有同軸探測(cè)器全面嚴(yán)格保證能量分辨率、峰康比和峰形指標(biāo)。

ORTEC高純鍺(HPGe)γ能譜儀

GEM Profile系列: P型優(yōu)化同軸HPGe探測(cè)器

• 同一型號(hào)的探測(cè)器采用相同的晶體結(jié)構(gòu)和尺寸，從而保證了相當(dāng)一致的效率曲線；

• GEM-M系列：專門設(shè)計(jì)適用于馬林杯狀樣品的測(cè)量，探測(cè)器端窗直徑與晶體有效厚度一致；

• GEM-F系列：采用扁平結(jié)構(gòu)晶體（直徑>長(zhǎng)度），對(duì)于濾紙、濾膜等薄層樣品的測(cè)量能獲得最理想的實(shí)際探測(cè)效率；

• GEM-FX系列：有著-F系列類似的晶體結(jié)構(gòu)，但采用超薄的接觸極和碳纖維端窗，能量響應(yīng)范圍10keV至10MeV；還可作為超鈾元素測(cè)量的理想選擇；提供15%，20%和50%三種探測(cè)效率選擇；

• GEM-MX系列：結(jié)合-M與-FX工藝，能量響應(yīng)范圍10keV-10MeV，尤其適合于馬林杯狀樣品；提供38%, 66%，115%和175%四種效率選擇；

• GEM-FX與GEM-MX在整個(gè)10keV至10MeV（“寬能”）的能量范圍內(nèi)都有十分優(yōu)異的能量分辨率，從指標(biāo)與實(shí)用意義上實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)P型與N型探測(cè)器的“優(yōu)勢(shì)組合”。

譜儀