小型CZT探测器测量浓缩厂铀富集度的实验研究

CZT（CdTe或CdZnTe）是一种新型化合物半导体探测器，用于γ射线能谱测量时，其能量分辨率介于HPGe探测器和NaI（T1）探测器之间。由于这种探测器具有体积小、重量轻、能在室温下长时间工作，易做成小型便携式测量装置等优点，因此，在核保障现场核查中得到了广泛应用。     

新型常温CdZnTe半导体探测器的研制进展

碲锌镉（CdZnTe）探测器是目前常温γ射线探测器中最主要的探测器之一,它可在常温下使用,无需象HPGe等半导体探测器要求低温（液氮制冷）,又比常用的NaI（Tl）探测器具有更好的能量分辨。CdZnTe探测器的平均原于序数高,单位体积的探测效率相应较高,可做成体积小、重量轻的便携式探测器。同早期的CdTe常温探测器相比,CdZnTe探测器电阻率高了2个数量级,同时消除了极化效应,增强了工作稳定性,CdZnTe材料易加工处理。CdZnTe探     

用于乏燃料燃耗测量的CdZnTe探测器的屏蔽尺寸设计

测量乏燃料的燃耗对核保障、实行燃耗信任制和后处理过程中的临界安全控制有重要意义。本工作的目的是设计一种可测量乏燃料燃耗的便携式装置。该装置采用美国EV公司生产的CdZnTe探测器，它体积小，维护简便，能够较好分辨乏燃料中裂变产物的γ射线能峰。该装置的屏蔽体材料为W0．95Ni0．03Fe0．02合金，中间留有适当大小的准直孔，应在保证屏蔽和准直效果的前提下，屏蔽部分尽可能减小质量。     

CdZnTe探测器在天文物理研究中的应用综述

文章主要对CdZnTe探测器在天文物理研究中的应用进行综述.介绍了CdZnTe晶体的主要性质和CdZnTe探测器的工作原理,归纳总结了CdZnTe探测器在天文物理研究中的应用情况,从四个方面对CdZnTe探测器在天文物理研究中的应用特点和发展趋势进行了讨论.     

大体积氟化钡探测器的性能测试

中国原子能科学研究院正在研制建立的γ全吸收型探测装置（GTAF）由40个氟化钡（BaF₂）探测器单元组成。对单个大体积氟化钡晶体探测器单元的主要相关性能，诸如单个探测器的组装、晶体封装条件和探测器能量分辨、时间分辨及其长期稳定性等进行测试。测试结果表明，40个氟化钡（BaF₂）探测器单元的能量分辨和时间分辨符合基于γ全吸收型探测装置的中子辐射俘获核反应截面测量需求。     

基于Monte-Carlo模拟和峰形拟合的CdZnTe探测器G(E)函数简便计算方法研究

提出了一种简便的CdZnTe探测器能谱-剂量转换函数(G(E)函数)的计算方法。峰形拟合函数被用于表征CdZnTe探测器对γ射线的低能拖尾,峰形拟合函数的参数通过实验测量获取,并通过拟合得到其随能量变化的关系。Monte-Carlo模拟计算得到的探测器理想沉积谱,经峰形拟合函数卷积得到了修正的模拟能谱,修正的模拟能谱与实际测量能谱吻合较好。基于修正的模拟能谱计算得到了CdZnTe探测器的G(E)函数。标准辐射场中的实验结果表明,用G(E)函数加权积分计算的周围剂量当量率与约定真值基本一致。     

平面型CZT探测器对中低能γ射线的响应

在X、γ射线的探测和应用领域，为得到一种可在室温下工作、对X和γ射线探测效率高、能量分辨好、可作为成像应用时图像清晰的探测器，人们对许多材料进行了研究比较。CdZnTe探测器与Si、Ge半导体探测器相比，优点：1）禁带宽带宽，可在室温下工作；2）原子序数高，密度高，对X，γ射线有较高的阻止（吸收衰减）本领，探测效率高；3）电阻率高、漏电流小、噪声低。     

PIN光敏二极管X射线探测器的性能与应用研究

介绍了PIN型光敏二极管和电荷灵敏前放组成的X射线探测器的性能和测量结果，并与CdZnTe探测器的能谱测量结果进行了比较，还研究了温度对光敏二极管能量分辨率的影响，25℃时，光敏二极管探测器对241Am的59．5keV峰的能量分辨率为7．6％，冷却到0℃后达到4．7％。     

CdZnTe探测器用于核材料测量的初步尝试

CdZnTe探测器用于核材料测量的初步尝试@唐培家@王效忠@赵学军@刘大鸣     

γ谱仪中CdZnTe探测器的峰形拟合

峰形拟合在核能谱解析中具有重要而广泛的应用.针对新型CdZnTe探测器全能峰具有显著低能尾巴的峰形特点.在讨论CdZnTe探测器不同拟合算法基础上,采用高斯函数和指数函数的GAMANAL模型模拟了CdZnTe探测器的γ全能峰,并通过对59～661keV能量范围内各种核素峰形采集与拟合的实验研究,得到了CdZnTe探测器的峰形参数随能量变化的曲线,同时对其他不同的算法模型峰形参数的差异进行了比较,检验了峰形参数的在谱分析中的应用效果.     

CdZnTe谱仪晶体本征效率理论模拟

采用蒙特卡罗方法对CAZnTe探测器的探测性能进行了模拟计算，结合能量沉积和能量响应曲线特性分析的方法，得到了CdZnTe探测器尺寸变化与入射光子能量和探测效率之间的相互关系，为探测器的设计、实验及应用提供了一定的参考。     

软X射线绝对光强测量系统及其标定

详细介绍了软X射线绝对光强测量系统的设计和结构及其标定的情况和结果。测量系统包括电离室、监测（或待标定）探测器及其传动系统两部分，可作为50－2000eV软X射线绝对强度测量的一级标准探测器，并给出了系统的偏差。     

使用Geant4模拟CAPture电极CdZnTe探测器对γ射线的响应

采用CAPture电极CdZnTe探测器获取X射线注量谱,为建立ISO 4037-1：1996标准以外的参考辐射和计算辐射场特殊剂量物理量的约定真值提供基础。CdZnTe探测器的主要缺点是由于空穴迁移率寿命积过小,导致电荷收集不完全,全能峰左侧出现低能尾。CAPture电极CdZnTe探测器采用扩展阴极降低阴极附近区域的电场强度,弱化空穴输运对电荷收集效率的影响,实现对低能尾的抑制。但由于探测器内的电场不再均匀,电荷收集效率无法用Hecht方程计算。本文根据Shockley-Ramo原理建立了CAPture电极CdZnTe探测器电荷收集效率计算公式,用有限元分析软件模拟了探测器内的电场分布。进而用Geant4软件开展了蒙特卡罗仿真计算,确定了载流子迁移率寿命积,并取得了与实测结果基本一致的脉冲幅度谱,为建立探测器的响应矩阵奠定了基础。     

像素CdZnTe探测器的研制

介绍了研究的像素CdZnTe探测器的研发情况,包括探测器的制作和性能检测.4×4面阵CdZnTe的尺寸为11 mm×11 mm×6.3 mm,像素为2 mm×2mm.性能最好的一个像素对137Cs 662keV伽玛射线的能量分辨率达到了1.4%,在加保护环并进行各像素峰位归一修正后,整个CdZnTe探测器对 137Cs 662keVγ射线的能量分辨率为2.08%.     

甄别级CdZnTe探测器在康普顿散射成像系统中的应用研究

通过分析康普顿散射成像系统及CdZnTe探测器性能,并考虑到相应核电子学电路的噪声特性,设计了用于康普顿散射成像系统的甄别级CdZnTe探测器,并设计了与探测器相适应的低噪声小尺寸电荷灵敏前置放大器和主放大器。在常温下,5 mm×5 mm×5 mm的甄别级CdZnTe探测器与小尺寸核电子学电路系统对于662 keV的~(137)Cs源,其能量分辨率小于4%。     

CdZnTe像素探测器的制备与表征

本文采用CdZnTe单晶制成像素探测器,并对其能谱响应特性及均匀性进行了系统表征。通过I-V和能谱响应测试,测定了晶体的电阻率和载流子迁移率与寿命的积,并用红外透过显微成像观察了晶体内Te夹杂的分布特性。采用光刻、剥离和真空蒸镀技术,在CdZnTe晶片上制备了8×8的像素电极,用丝网印刷和贴片技术通过导电银胶实现像素电极与读出电路的准确连接,制备出CdZnTe像素探测器。对像素探测器的测试表明,-300V下单像素最大漏电流小于0.7nA,对241 Am 59.5keV的能量分辨率可达5.6%,优于平面探测器。进一步分析了晶体内Te夹杂等缺陷对探测器漏电流和能谱响应特性的影响规律,结果表明,Te夹杂的聚集会显著增加漏电流,并降低探测器的能量分辨率。     

^3He正比计数管性能研究

^3He正比计数管作为一种气体探测器，在中子测量领域有着广泛的应用，如位置灵敏测量、飞行时间测量、石油勘探测量、核材料衡算测量等。中子测量技术是核保障领域一种重要的非破坏性分析方法（NDA），广泛应用于核材料衡算与控制当中的测量分析。核保障领域的中子探测器通常采用^3He正比计数管。     

参数法测量放射性活度

用HPGe探测器替代传统4πβ-γ符合装置中的NaI（Tl）探测器,对γ射线进行精细测量。选取一组适当的γ射线进行符合或反符合测量,计算出较为准确的β效率,从而简单地得到待测核素的放射性活度。¹³³Ba和131I活度的实验测量结果表明,4πβ-γ（HPGe）参数法是1种准确、可靠的放射性活度测量方法。     

基于碲锌镉探测器的能谱放大器

本文简要介绍了能谱放大器的工作原理,特别是新研制的放大器根据CdZnTe探测器的特点在原有能谱仪的基础上进行的改进和完善,及仪器性能、实际测量结果等.它具有高计数率时比原有放大器分辨率和稳定性都好.本放大器还适用于Si(Li)探测器、正比计数管和闪烁探测器.     

国产Si（Li）探测器测量范围向低能扩展的分析

本文从实验和理论两方面讨论了Ｓｉ（Ｌｉ）探测器，前置放大器的噪声对Ｓｉ（Ｌｉ）探测器的探测范围的影响，分析了我国最近Ｓｉ（Ｌｉ）探测器、前置放大器的噪声情况，得出我国目前探测器系统的噪声技术可以实现Ｏ、Ｆ等轻元素的测量，并计算了要测量Ｃ、Ｎ元素时探测器系统的极限噪声值。同时分析了低能Ｘ射线对窗的透射情况，得出国产Ｓｉ（Ｌｉ）探测器的窗必须减薄才能测量Ｃ、Ｎ、Ｏ元素。