如何選擇合適的HPGe及其最新進展和應用

1、1ORTEC產品應用工程師邱遠法2如何選擇合適的HPGe系統(tǒng)HPGe探測系統(tǒng)的最新進展HPGe探測系統(tǒng)在核電工藝和流出物監(jiān)測中的應用3您所感興趣射線的能量范圍 預期的計數率需要排除干擾的射線計數率和能量樣品尺寸或其他特定的幾何條件4探頭類型封裝類型固定式 OR 移動式標準 OR 低本底液氮 OR機械制冷580 keV以上10 keV以上3 keV以上高能射線678Up to 1000 for big detectors910P型優(yōu)化 結合P、N型探測器的優(yōu)點 分辨率更好 效率更高11晶體尺寸: 59 mm x 70 mm = 38% Nominal Efficiency 70 mm x 80

2、mm = 66% Nominal Efficiency 82 mm x 95 mm = 115% Nominal Efficiency 94 mm x 100 mm = 175% Nominal Efficiency分辨率 14.4 and 122 keV from 57Co 1.33 MeV from 60Co 碳窗標配PopTop and streamline 冷指其他配置同 GEM12端窗接觸極 小于15微米的死層厚度MX高至3MeV的能量范圍需要低溫保存 高溫條件下性能降低 室溫長時間保存性能降低 同競爭對手產品類似 四周 600 - 700 微米厚低噪聲封裝 GEM-FX yes G

3、EM-MX no131415 a161718選擇GEM P型探測器192021選擇GMX (N-type) or GEM FX型探測器根據IEEE 325定義, GMX 被定義為反轉電極使用碳窗22選擇GMX N型探測器使用鈹窗23選擇LO-AX 型探測器使用鈹窗或碳窗相比于GMX探測器，分辨率更好2425在 3 to 300 keV之間有卓越的分辨率有效面積從 30 到 1000 mm2 PopTop 和 Streamline可選26您所關注的能量大于 3 MeV你需要一個體積大的探測器 厚端窗、厚死層低能端不靈敏分辨率差HPGe也許不是一個好的選擇27 a28如果很低，-低本底儀器如果高,

4、 -TRP前放如果非常高, -TRP前放+高通過率譜儀29高 高于75000 cps 輸入計數率, -TRP低 低于 100 cps 低本底儀器 10KeV-3MeV，一共3CPS非常高 高于 100000 cps, -TRP+DSPEC 50/PRO DSpec Pro 在500000 cps 輸入計數率時的死時間為66%降低系統(tǒng)成型時間也可提高通過率301，優(yōu)化型探測器（Profile)的出現，該探測器結合了N型和P型探測器的綜合優(yōu)點2，高效率HPGe探測器3，電制冷技術的發(fā)展，施特靈壓縮機的廣泛應用4，高度集成，小型化，一體化譜儀技術5，離子泵技術的應用6，網絡化發(fā)展31GEM PROF

5、ILE and GEM PROFILE FX Specifications Model Crystal Dimensions Energy Resolution (FWHM)1,2 Peak Shape1 效率端窗直徑 直徑厚度 14.4461221.33 峰形峰形P:C GEM-M5970P4 59 70 900 1.9 1.9 2.65 62 38 70 GEM-F5930P4 59 30 675 1.85 1.9 2.65 40 20 70 GEM-M7080P4 70 80 950 1.95 2.0 3.00 75 66 83 GEM-F7040P4 70 40 750 1.95 1.

6、9 2.65 50 40 83 GEM-M8295P4 82 95 1300 2.1 2.0 3.10 85 115 95 GEM-F8250P4 82 50 850 2.1 2.0 3.00 62 60 95 GEM-M94100P4 94 100 1300 2.3 2.0 3.10 90 175 108 GEM-FX5825P4 58 25 450 500 650 1.8 1.9 2.65 35 15 70 GEM-FX7025P4 70 25 525 575 650 1.9 1.95 2.75 40 20 73 GEM-FX8530P4 85 30 600 625 650 1.9 2.0

7、 2.90 55 50 108 32ANSI/IEEE Std. 325-1996相對效率的定義：Co60 （1.33MeV）點源，距離探測器端窗正方向25cm，HPGe與（3”*3*NaI探測器計數率的比值；（3”*3*NaI的絕對探測效率為0.12%）分辨率FWHM（5.9keV-Fe55，122keV-Co57, 1.33MeV-Co60)。同相對效率的測量方法相同，對置于探測器端窗正方向25cm的點源，在計數率為1kcps時的全高半峰寬；峰形：對1.33MeV峰，與分辨率測量方法相同，FW.1M/FWHM，FW.02M/FWHM。（對于高斯峰形， FW.1M/FWHM=1.83，FW.

8、02M/FWHM=2.38）該指標主要用于定義在峰的高能端是否有較嚴重拖尾。峰康比 1.33MeV峰與1.040至1.096MeV之間平均峰高的比值33能量分辨率(FWHM,全高半峰寬)是任何類型探測器的重要指標。但由于高純鍺的分辨率已經非常優(yōu)秀，一般對于環(huán)境樣品的測量并不是首要問題。當然對于核素種類較多的復雜樣品，分辨率仍然需要列為首要考慮。峰形指標（FW.1M/FWHM與FW.02M/FWHM) 直接涉及到峰面積計算與本底扣除的準確性，從而影響分析結果的可靠性。峰康比?？灯疹D坪會增加鄰近低能峰的本底，從而直接影響其測量?？傮w上，系統(tǒng)的長期穩(wěn)定性才是最重要的。34型號制冷量功耗重量 溫度穩(wěn)定

9、性供電長度直徑方向工作溫度MT5W77K 80W2.1kg+0.1KDC24V242.8mm73mm任意-40-60CT11W77K160W3.1kg+0.1KDC24V261mm83mm任意-40-60GT15W77K240W3.1kg+0.1KDC48V275.5mm83mm任意-40-6035XCOOLER已經推出十年，目前已廣泛應用。其主要優(yōu)點是完全脫離液氮，減省了工作量；其次是運行成本低廉。現已推出第三代產品，無需任何維護，連續(xù)運行5萬小時。POPTOP接口設計，平滑升級到最新系統(tǒng)36 l 集成探測器、致冷與數字化譜儀；l 微型斯特林壓縮機致冷；完全脫離液氮；l 探測器整體真空封裝，

10、不存在抽真空問題；探測器整體真空封裝，不存在抽真空問題；l 可用于實驗室與車（船）載，輕巧、易于移動與組裝；l 40%相對效率P型同軸高純鍺探測器；l 10-17V直流供電，功耗小于20瓦；內置電池可工作3小時；l 可以在局部回溫情況下隨時啟動致冷；l USB2.0通訊接口；l 與ORTEC標準鉛室完美匹配。HPGe探測器：探測器：同軸P型高純鍺。 晶體尺寸：65 mm直徑 50 mm厚。相對探測量效率：40%（typical）；分辨率（在最優(yōu)化設置下FWHM的保證值）：1.5keV 122 keV, 2.3keV 1332 keV； 峰形(typical)：1.95(FWTM/TWHM)。

11、37探測器尺寸: 85mm diameter x 30 mm thick可以在局部回溫情況下隨時啟動致冷相對效率 (IEEE-325) 50%低功耗 (30 Watt)斯特林壓縮機致冷LFR集成集成數字化譜儀USB 2.0 通訊AC/DC 供電 3 小時電池工作時間38ORTEC最近十年的產品都可以與現有產品輕松實現網絡化連接391，實驗室取樣監(jiān)測2，在線監(jiān)測401，取樣管線的設計2，設備的抗,震能力3，設備的環(huán)境適應能力4，設備長時間工作穩(wěn)定性5，屏蔽體設計41探頭-GEM40P4-76制冷-X-Cooler-III譜儀-Dspec JR 2.0低本底鉛室42測量機柜控制機柜43快速響應I/O輸入輸出44系統(tǒng)配置： HPGe探頭，GEM10-GEM100選配 X-COOLER-III電制冷裝置 DSPEC JR 2.0數字化譜儀 I/O 輸入輸出控制系統(tǒng) 集中數據處理系統(tǒng) 取樣系統(tǒng)系統(tǒng)功能