Khóa luận tốt nghiệp Khảo sát các thông số của hệ phổ gamma với đầu dò bán dẫn Ge siêu tinh khiết HPGe GC 2018

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA VẬT LÝ BỘ MỘN VẬT LÝ HẠT NHÂ N  KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: KHẢO SÁT CÁC THÔNG SỐ CỦA HỆ PHỔ KẾ GAMMA VỚI ĐẦU DÒ BÁN DẪN Ge SIÊU TINH KHIẾT (HPGe) GC2018 Cán hướng dẫn: Th.S TRƯƠNG THỊ HỒNG LOAN Cán phản biện: Th.S NGUYỄN ĐÌNH GẪM Sinh viên thực hiện: TRẦN THỊ THUÝ LIÊN Niên khóa :2001-2006 MỤC LỤC Trang PHẦN A LÝ THUYẾT CHƯƠNG I CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA PHỔ KẾ GAMMA VỚI ĐẦU DÒ Ge Cường độ điện trường hiệu điện làm việc Thời gian tăng xung Độ phân giải lượng (FWHM) Chuẩn lượng Lớp chết đầu dò CHƯƠNG II TƯƠNG TÁC PHOTON VỚI ĐẦU DÒ VÀ SỰ HÌNH THÀNH PHỔ 10 Nguyên tắc hình thành phổ 10 Tương tác photon với đầu dò Ge .11 a Hiệu ứng quang điện 11 b Tán xạ compton .12 c Hiệu ứng tạo cặp 14 CHƯƠNG III GIỚI THIỆU MỘT SỐ LOẠI ĐẦU DÒ BÁN DẪN Đầu dò Ge với lượng cực thấp 15 Đầu dò Ge với lượng thấp .16 Đầu dò Ge điện cực ngược .17 Đầu dò Ge đồng trục .18 PHẦN B THỰC NGHIỆM CHƯƠNG I GIỚI THIỆU VỀ ĐẦU DÒ BÁN DẪN GE SIÊU TINH KHIẾT GC 2018 CỦA BỘ MÔN VẬT LÝ HẠT NHÂN 21 I Cấu tạo đầu dò bán dẫn Ge siêu tinh khiết GC 2018 .21 Cấu tạo đầu dò HPGe 21 Các thông số kỹ thuật đầu dò HPGe 22 Hoạt động đầu dò HPGe 22 a Quá trình ion hóa tinh thể Ge 22 b Cấu trúc dải lượng đầu dò bán dẫn Ge 23 II Các bước chuẩn bò tiến hành đo 23 Mô tả nguồn 23 a Nguồn chuẩn Co-60 23 b Nguồn chuẩn Mn-54 24 c Nguồn chuẩn Na – 22 24 d Nguồn chuẩn Cs – 137 24 Cách bố trí thí nghiệm 25 Chế độ đo 25 CHƯƠNG II KHẢO SÁT CÁC THÔNG SỐ CỦA ĐẦU DÒ GE SIÊU TINH KHIẾT GC 2018 CỦA BỘ MÔN VẬT LÝ HẠT NHÂN 26 I Chuẩn lượng cho hệ đo theo vò trí kênh 26 Mối liên hệ vò trí kênh lượng ghi nhận 26 Phương pháp đo 26 Tiến hành thí nghiệm 27 Kết 27 II Khảo sát hiệu suất ghi đầu dò HPGe .28 Hiệu suất ghi đầu dò HPGe 28 a Hiệu suất ghi đầu dò HPGe 28 b Hiệu suất ghi tính theo công thức 29 Khảo sát hiệu suất ghi theo lượng 30 a Khảo sát hiệu suất ghi theo lượng mở nắp buồng chì.30 b Khảo sát hiệu suất ghi theo lượng đậy nắp buồng chì.30 c.So sánh hiệu suất đậy nắp buồng chì với không đậy nắp buồng chì 30 Khảo sát hiệu suất theo khoảng cách với nguồn Co-60 34 a Đối với đỉnh lượng E= 1173.237 (keV) 34 b Đối với đỉnh lượng E= 1332.501 keV 35 Khảo sát hiệu suất theo khoảng cách với nguồn chuẩn Cs-137 35 III Khảo sát độ phân giải lượng đầu dò HPGe 37 Độ phân giải lượng 37 Cách tính độ phân giải lượng 37 Kết 38 a Kết đo 38 b Đường biểu diễn độ phân giải 39 IV Khảo sát phông buồng chì 39 Suất đếm toàn phổ 39 a Tiến hành thí nghiệm khảo sát 39 b Kết 40 Suất đếm theo đỉnh lượng 40 a Tiến hành thí nghiệm khảo sát 40 b Kết đo 41 Tỷ số buồng chì 41 Cách tính phông buồng chì 41 a Công thức tính phông đỉnh phổ 41 b Tính phông đỉnh Co-60 không đậy nắp buồng chì 42 c Tính phông đỉnh Co-60 đậy nắp buồng chì 43 V Giới hạn phát đầu dò 44 Mức giới hạn Lc 44 Giới hạn đầu dò 44 Giới hạn phát 45 Tính giới hạn phát aD giới hạn đo LD 45 PHẦN C KẾT LUẬN PHẦN D PHỤ LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO PHẦN A LÝ THUYẾT Chương I CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA HỆ PHỔ KẾ GAMMA Cường độ điện trưòng hiệu điện làm việc: Để đầu dò làm việc phải áp vào hiệu điện phân cực ngược Hiệu điện tạo điện trường để tụ điện tích trình hoạt động đầu dò Cường độ điện trường liên quan đến độ rộng vùng nghèo đầu dò Với cường độ điện trường đủ mạnh tạo vùng nghèo đủ lớn hạt tải tụ tập hoàn toàn hai điện cực Khi điện phân cực thấp, biên độ tăng theo điện phân cực Nếu tiếp tục tăng hiệu điện phân cực đến mức độ tất điện tích tạo xạ tập trung điện cực Vùng điện gọi miền bão hòa Nếu điện phân cực đủ cao xảy tượng thác lũ Lúc lượng electron sơ cấp đủ lớn để gây ion hóa tạo electron thứ cấp đường di chuyển điện cực Hiện tượng làm cho đỉnh phổ kéo dài miền lượng cao Thời gian tăng xung Đầu dò bán dẫn loại đầu dò nhạy tất loại đầu dò thông dụng, thời gian tăng xung  khoảng 10ns chí nhỏ Thời gian tăng xung phát từ đầu dò bán dẫn đo ngõ tiền khuếch đại nhạy điện tích Nếu tiền khuếch đại có khả đáp ứng nhanh Tt xác đònh số hạng sau : - Thời gian thu điện tích TR - Thời gian plasma hiệu ứng plasma gây - Thời gian tăng xung mạch tương đương đầu dò, thường thành phần bé bỏ qua Trong hầu hết trường hợp, TR thành phần chủ yếu Đựơc tính : TR = d 10-8s (ở nhiệt độ Nitơ lỏng ) TR = d.10-7s ( nhiệt độ phòng ) Trong d độ rộng vùng nghèo, tính mm (riêng đầu dò đồng trục d bán kính khối trụ) Thời gian thu điện tích thời gian hạt tải di chuyển từ vò trí hình thành điện cực Thời gian phụ thuộc vào điện phân cực bề rộng vùng nghèo Đối với đầu dò có vùng nghèo toàn phần, thời gian tụ tập điện tích tăng theo điện phân cực Đối với đầu dò phân cực phần, tăng điện phân cực làm tăng điện trường mà tăng bề rộng vùng nghèo, vân tốc trôi điện tử lỗ trống biến đổi trình di chuyển điện cực không đồng điện trường Do phụ thuộc thời gian thu điện tích vào điện phân cực phức tạp Giả sử độ linh động electron số, thời gian tụ tập điện tích : Tt = 0.53d (s) V (1) Trong : d: bề rộng vùng nghèo, đo cm  : độ linh động đầu dò đo cm2/V V:điện phân cực đo Volt Thời gian plasma khoảng thời gian để đám mây điện tích phân tán trình thu thập điện tích diễn bình thường Ngoài điện trở vùng vùng nghèo làm tăng thời gian tăng xung Vì vậy, đầu dò có vùng nghèo hoàn toàn thích hợp cho phổ kế nhanh Độ phân giải lượng (FWHM)1 Độ phân giải lượng xét đến bề rộng đỉnh phổ đơn Người ta xét độ phân giải lượng xét giá trò mà phải xem đầu dò ghi nhận xạ gì, lượng mức độ đơn nguồn Độ phân giải lượng đầu dò Germani tinh khiết xạ gamma nhỏ % Sự mở rộng đỉnh phổ đóng góp tạp âm giới hạn độ phân giải lượng tầng khuếch đại Quá trình tụ tập điện tích không hoàn toàn mát lượng không giống sổ vào đầu dò góp phần làm mở rộng đỉnh phổ, làm giảm khả phân giải đầu dò Khả phân giải không phụ thuộc vào thân đầu dò mà phụ thuộc vào thiết bò điện tử kèm theo, chủ yếu tiền khuếch đại Nếu tạp âm lớn, điện dung lối vào tiền khuếch đại lớn dẫn tới độ phân giải hệ thống Chuẩn lượng Đối với electron nhanh ion nhẹ proton, alpha, đường chuẩn lượng tuyến tính sử dụng đường chuẩn lượng loại xạ cho loại xạ khác mà không phạm phải sai phạm lớn Chẳng hạn độ cao xung hạt alpha proton lượng sai khác khoảng 1% nhỏ Nguồn chuẩn phổ biến Am 241 phát hạt alpha có lượng 5.486MeV(85%) 5.443MeV(13%) Để chuẩn lượng xác cần tính tới suy giảm lượn g hạt nguồn, môi trường vật chất nguồn đầu dò lớp chết đầu dò Đối với ion nặng mảnh phân hạch đường chuẩn lượng tuyến tính có sai khác lớn biên độ xung ion nặng ion nhẹ nănglượng Nguyên nhân sai khác khác lượng mát lớp chết đầu dò, va chạm hạt nhân hiệu ứng plasma Lớp chết đầu dò Trước vào vùng nghèo đầu dò, xạ phải xuyên qua lớp chết đầu dò Lớp chết bao gồm điện cực kim loại lớp chất bán dẫn Ge bên điên cực, bề dày phụ thuộc vào điện phân cực Khi qua lớp chết xạ hao phí phần lượng lượng hao phí không đầu dò ghi nhận Do đó, bề dày lớp chết quan trọng có phần ảnh hưởng tới độ phân giải lượng đầu dò Nếu bề dày lớp chết lớn lượng hao phí lớn Khi lượng đầu dò ghi nhận giá trò thực hạt tới Độ mỏng lớp chết cỡ 100nm tương ứng với lượng hao phí là4 KeV proton 1MeV, 14 keV hạt alpha MeV cỡ vài trăm keV mảnh phân hạch Ngoài ra, hệ số hình học ảnh hưởng tới lượng lớp chết Nếu hạt vào theo hướng vuông góc với bề mặt đầu dò hao phí lượng nhỏ nhất, xạ vào theo góc xiên lượng hao phí lớn b Đường biễu diễn bề rộng theo lượng Độ phân giải lượng FWHM 1.8 1.6 1.4 1.2 0.8 0.6 y = 0.0008x + 0.7165 R2 = 0.9924 0.4 0.2 0 200 400 600 800 Năn g lượn g 1000 1200 1400 Hình 2.8: Đường biểu diển độ phân giải lượng theo thực nghiệm Nhận xét: theo nhà sản xuất đưa đỉnh lượng E= 1332,5 keV độ phân giải 1,8 keV, thực nghiệm đỉnh E= 1332,5 keV độ phân giải 1,76 keV IV KHẢO SÁT PHÔNG CỦA BUỒNG CHÌ Các tiêu chí đánh giá phông hệ phổ kế gamma phông thấp :  Suất đếm toàn phổ  Suất đếm theo đỉnh lượng  Tỷ số buồng chì Suất đếm toàn phổ: Suất đếm toàn phổ số đếm tổng toàn giải lượng gamma từ 50 keV đến 2000 keV đo hệ phổ kế giây Suất đếm tổng tốt thường khoảng xung/giây a Tiến hành thí nghiện khảo sát Chế độ đo : - Nhiệt độ làm việc : 77K 40 - Máy khởi động ổn đònh 15 phút - Cao : kW - Tiến hành đo phông dài thời gian đo phông tối ưu phải 20 giơ,ø đay ta khảo sát thời gian 144000 s b Kết Số đếm toàn phổ thực nghiệm đo 274904 xung Thời gian đo phông 144000 s Ta có số đếm tổng toàn phổ 274904  1.909 xung/giây 144000 Nhận xét: Số đếm toàn phổ 1,9 xung/ giây lớn buồng chì chưa che chắn tốt Suất đếm theo đỉnh lượng : Suất đếm theo đỉnh lượng diện tích đỉnh lượng gamma Suất đếm nhỏ tốt a Tiến hành thí nghiện khảo sát Chế độ đo : - Nhiệt độ làm việc : 77K - Máy khởi động ổn đònh 15 phút - Cao : kW - Thời gian đo : 144000 s b Kết đo Nguyên tố Năng lượng (keV) Diện tích đỉnh (S) Thời gian đo (h) Suất đếm theo đỉnh (S/h) Th-234 Th-234 63.3 92.6 458 1719 40 40 11.45 42.975 41 Ra-226 Pb-212 Pb-214 Ti-208 Bi-214 Ac-228 Ac-228 Bi-214 K-40 Bi-214 186.1 238.6 351.9 583.2 609.3 911.2 969 1120.4 1460.8 1764.6 886 754 451 465 498 352 30 116 1740 223 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 22.15 18.85 11.275 11.625 12.45 8.8 0.75 2.9 43.5 5.575 Bảng 8: Số liệu thực nghiệm suất đếm theo đỉnh phông Tỷ số ngoài: Tỷ lệ diện tích đỉnh lượng gamma quan tâm buồng chì Tỷ số nhỏ tốt Chế độ đo : - Nhiệt độ làm việc : 77K - Máy khởi động ổn đònh 15 phút - Cao : kW - Sử dùng nguồn đơn : Co-60 - Thời gian đo : 1800 s - Khoảng cách đặt nguồn cách đầu dò: 24.5 cm  Kết thu : Cách tính phông đỉnh phổ : a Công thức tính phông đỉnh phổ sau : N  NR  B L  nch   (13) Trong : N L :trung bình số đếm kênh bên chân trái đỉnh phổ N R : trung bình số đếm kênh bên phải đỉnh phổ 42 nch : số kênh từ chân trái đến chân phải đỉnh phổ Hình 2.9:Biểu diển cách lấy phông đỉnh phổ b Tính phông đỉnh Co-60 không đậy nắp buồng chì, đo chế độ đo E=1173.237 keV NL NR 35 21 28 22 31 22 32 18 24 33 Bảng 9: Bảng số liệu số đếm kênh bên trái kênh bên phảicủa đỉnh Co-60 với lượng E=1173.237 keV Trung bình số đếm kênh bên trái đỉnh phổ NL  N L 43  150  30 Trung bình số đếm kênh bên phải đỉnh phổ NL NR 29 16 30 22 28 24 28 23 33 20 NR  N R  116  23,2 nch:số kênh từ kênh 4961 đến kênh 4927 Số phông đỉnh B (30  23,2)  34  904,4 c Tính phông Co-60 đậy nắp buồng chì, đo chế độ đo E=1173.237 keV Bảng 10: Bảng số liệu số đếm kênh bên trái kênh bên phải đỉnh Co-60 với lượng E=1173.237 keV 44 Trung bình số đếm kênh bên trái đỉnh phổ NL  N L  148  29,6 Trung bình số đếm kênh bên phải đỉnh phổ NR  N R  105  21 nch:số kênh từ kênh 4961 đến kênh 4927 Số phông đỉnh B (29,6  21)  34  860.2 V Giới hạn phát đầu dò Mức giới hạn Lc Mức giới hạn Lc mô tả để đưa giá trò xác Nó cho phép xác đònh có hay không đỉnh quan sát sau hoàn thành việc đo Mức giới hạn Lc tính công thức sau: LC  2,33 B Trong :  B sai số phông,  B  B Giới hạn đầu dò Giới hạn đầu dò có mục đích đánh giá so sánh việc thống kê hệ thống số đếm Giới hạn đầu dò tính công thức sau: LD  2,71  4,65. B (số đếm ) (14) Trong :  B sai số phông,  B  B 45 Hình 2.10 : Mức giới hạn giới hạn đầu dò Giới hạn phát Giới hạn phát tính theo công thức sau: aD  Trong : LD C  p.t (Bq) (15) C  t /(1  e  t )  : hiệu suất ghi p : hiệu suất phát t: thời gian đo Tính giới hạn phát aD giới hạn đo LD detector nguồn Cs-137 với đỉnh đơn 661 keV Bằng cách tính phông ta thu phông nguồn Cs-137 với chế độ giống B= 354, nguồn Cs-137 có hiệu suất phát p= 0,85và hiệu suất  =0,0117, thời gian đo  t = 1800 s Ta có giới hạn đo : LD = 2,71+ 4,65 354 =90 (số đếm ) Giới hạn phát : 46 aD = 90  5,04 (Bp) 0,85 * 0,0117 *1800 Vậy nguồn điểm Cs-137 có giới hạn phát 5,04 (Bq), theo nhà sản xuất đầu dò có hiệu suất ghi 40% đỉnh E= 661,66 keV nguồn Cs-137 giới hạn phát 3,3 (Bq) 47 PHẦN C KẾT LUẬN 48 Sau tìm hiểu lý thuyết đầu dò bán dẫn khảo sát để tìm thông số đầu dòbằng việc tiến hành thí nghiệm Từ ta ứng dụng vào việc đặt chế độ phù hợp cho phép đo cụ thể Hệ đo hoạt động với thông số tối ưu sau : - Đối với đầu dò Ge siêu tinh khiêt để hệ đo vận hành ta phải cung cấp Nitơ lỏng để làm lạnh - Khi đo phải khởi động máy trước đo 15 phút để hệ đo ổn đònh - Hệ số khuếch đại thích hợp KW - Phổ thu nhận để tính độ phân giải lượng 10 phút Sau thời gian tiến hành làm thực nghiệm luận văn khảo sát - Xác đònh chế độ vận hành hệ phổ kế gamma tối ưu - Xác đònh đường chuẩn lượng hệ phổ kế - Xác đònh hiệu suất ghi hệ phổ kế với nhiều hình học đo khác - Xác đònh độ phân giải lượng hệ phổ kế - Xác đònh chất lượng phông buồng chì Do thời gian điều kiện có hạn, vài công việc khác chưa thể tiến hành với thực nghiệm xác Nếu có hệ nguồn chuẩn đa Ra-226 tốt nguồn chuẩn điểm đơn có tất lượng từ 50 keV đến MeV, luận văn đưa đường biểu diễn độ 49 phân giải lượng hiệu suất ghi toàn giải phổ gamma từ 50 keV đến MeV 50 Tài liệu tham khảo 1) Germanium Gamma-Ray detectors/ Chapter 12 Radiation Detection and Measurement/ Glenn F.Knoll, 2003 Tr 405-454 2) Semiconductor Diod Detectors/ Chapter 11 Radiation detection and Measurement/ Glenn F.Knoll,2003 Tr 353 – 400 3) Khảo sát thông số detector bán dẫn Ge siêu tinh khiết/ Luận văn tốt nghiệp chuyên ngành Vật Lý Hạt Nhân trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên/ Dương Trúc Quỳnh,2004 Tr 61 4) Phương pháp ghi xạ/ Giáo trình/ Trần Phong Dũng 5) Xử lý số liệu/ Giáo trình/ Trương Thò Hồng Loan 6) Germannium Detectors/ User,s Manual/ Canberra Industries –USA, 1995 PHẦN PHỤ LỤC Nguồn chuẩn Kênh số Số đếm theo kênh Co-60 với đỉnh lượng E= 1173,237 keV Co-60 với E=1332,5 (keV) 4935 4940 4945 4950 5610 5615 5620 5625 485 490 495 500 545 550 555 560 2770 2775 2780 2785 3500 3505 3510 3515 5365 5370 5375 5380 76 160 306 589 1066 1799 2563 3539 4110 4207 3907 3327 2280 1591 859 479 222 102 52 32 107 258 467 874 1399 2048 2754 3284 3510 3393 3009 2382 1775 1012 630 360 157 67 17 68 69 61 81 219 1023 2979 6435 8096 6425 3018 919 180 21 12 10 10 33 138 402 855 1016 750 370 117 22 0 102 284 722 1789 3720 6621 9218 10644 10517 8312 5473 2939 1313 532 135 36 13 12 18 38 102 273 574 1138 1963 2843 3619 3973 3452 2707 1811 1022 486 178 58 19 73 128 258 486 809 1213 1513 1965 2028 1797 1651 1250 850 534 305 126 53 31 20 18 Co-57 với E=122,06 (keV) Co-57 với E=136,47 (keV) Cs-137 với E=661,66 (keV) Mn-54 với E=834,8 (keV) Na-22 với E = 1274,5 (keV) Bảng a: số liệu tính độ phân giải FWHM ( keV) FWTM (keV) 1,61 2,984 1,764 3,202 0,798 1,498 0,8 1,514 1,299 2,355 1,363 2,56 1,671 3,062 FWHM: Full Width Half Maximun ULEGe: Ultra low energy Ge LEGe: Low Energy [...]... tất cả các đầu dò Ge, nó phải được làm lạnh khi sử dụng để tránh dòng rò nhiệt quá mức Bản chất không dễ hỏng của đầu dò loại này mở rộng ứng dụng của phổ kế Ge bao gồm lónh vực sử dụng hiện trường các phổ kế xách tay Hình 3.4 : Mô hình đầu dò dạng đồng trục 19 PHẦN B THỰC NGHIỆM 20 Chương I GIỚI THIỆU VỀ ĐẦU DÒ BÁN DẪN GE SIÊU TINH KHIẾT GC 2018 I Cấu tạo của đầu dò bán dẫn Ge siêu tinh khiết GC2 018... Khảo sát hiệu suất ghi của đầu dò HPGe 1 Hiệu suất ghi của đầu dò HPGe a Hiệu suất ghi của đầu dò là : Hiệu suất ghi là phần trăm số hạt được ghi nhận bởi đầu dò với toàn bộ số hạt đập vào đầu dò theo mọi hướng Nó đặc trưng cho khả năng tạo ra các vạch hay đỉnh đối với các bức xạ đơn năn g Đây là thông số quan trọng, nó phản ánh chất lượng của đầu dò Các loại đầu dò bán dẫn Ge của hãng Canberra thường... KV - Khoảng cách nguồn đến đầu dò : 12,8 cm 25 Khi khảo sát theo khoảng cách thì ta bắt đầu đặt nguồn từ 3.3 cm cách mặt đầu dò, mỗi thí nghiệm ta thay đổi 1,6 cm Chương II KHẢO SÁT CÁC THÔNG SỐ CỦA HỆ PHỔ KẾ VỚI ĐẦU DÒ BÁN DẪN GE SIÊU TINH KHIẾT GC 2018 ơ I Chuẩn năng lượng cho hệ đo theo vò trí kênh 1 Mối liên hệ giữa vò trí kênh và năng lượng ghi nhận được Khi bức xạ tia X đi vào đầu dò ta sẽ ghi... rộng dải đặc tính của đầu dò Ge xuống tới vài trăm eV, cung cấp khả năng phân giải,dạng đỉnh và tỷ số đỉnh trên nền khi mà ta nghó là không thể đạt tới được đối với đầu dò bán dẫn Đầu dò ULEGe giữ lại hiệu suất năng lượng cao đối với đầu dò Ge Đầu dò ULEGe cung cấp những ưu điểm về khả năng phân giải và hiệu suất vốn có của đầu dò Ge mà không có những nhược điểm của các đầu dò Ge thông thường, vì vậy... tốt hơn 10 lần so với các đầu dò Ge đồng trục theo quy ước Hình 3.3: Mô hình đầu dò điện cực ngược 18 4 Đầu dò Germani đồng trục Đầu dò đồng trục thông thường hay được xem như Ge tinh khiết, HPGe, Ge bên trong hay Ge siêu sạch Bất chấp cấp độ được sử dụng, đầu dò về cơ bản là Ge hình trụ tiếp xúc với loại n trên mặt ngoài tiếp xúc loại p trên mặt của giếng đồng trục Cấu hình của đầu dò đồng trục được... hơn 10%, ngoại trừ đầu dò Ge dạng giếng có hiệu suất đạt gần 100% Đối với đầu dò bán dẫn Ge siêu tinh khiết HPGe hiệu suất ghi đạt khoảng 20% so với đầu dò nhấp nháy NaI(Ti) kích thước 3 inch x 3 inch Tuy nhiên giá trò hiệu suất này không được tính cụ thể, mà chỉ được biễu diễn thông qua đường cong hiệu suất tuyệt đới của đầu dò, với khoảng cách khảo sát là đặc nguồn cách mặt đầu dò 25 cm, như hình... được trang bò với của sổ Be mỏng Đối với những ứng dụng trên 30 keV hoặc hơn, LEGe có thể được cung cấp với một của sổ nhôm 0.5 mm thông thường Hình 3.2 : Mô hình đầu dò Germanium năng lượng thấp cấu hình phẳng 3 Đầu dò Ge đồng trục điện cực ngược (REGe) Tượng tự về hình học như đối với đầu dò Ge đồng trục khác với một sự khác nhau quan trọng Điện cực của REGe ngược với đầu dò đồng trục thông thường... thuật của đầu dò: - Đầu dò GC2 018 - Cryostat thẳng đứng 7500SL - Dewar 30 lít - Bộ tiền khuếch đại 2002 C - Hiệu suất ghi 20 % so với đầu dò nhấp nháy NaI(Ti) kích thước 3 inch x 3 inch - Độ phân giải năng lượng 1,8 KeV tại vạch năng lượng 1332 KeV của Co60 - Tỉ số của đỉnh / Comton 50:1 3 Hoạt động của đầu dò HPGe: a Quá trình ion hóa trong tinh thể Ge Khi một bức xạ ion hóa đi vào đầu dò bán dẫn, ... trường Tuy nhiên, các đầu dò có của sổ polymer phải được vận hành trong môi trường tối Window Elemen Hình 3.1: Cấu trúc đỡ của sổ và đầu dò 2 Đầu dò Ge có năng lượng thấp (LEGe) Đầu dò Ge năng lượng thấp miêu tả một khái niệm mới trong hình học đầu dò Ge với những ưu điểm so với đầu dò planar hoặc đồng trục thông thường trong nhiều ứng dụng Đầu dò LEGe được chế tạo với lớp tiếp xúc phía trước mỏng... điện dung của đầu dò bé hơn điện dung của đầu dò planar có cùng kích thước Vì vậy tạp âm của tiền khuếch đại là hàm số điện dung của tụ đầu dò thấp, cho nên LEGe cố gắng làm cho tạp âm thấp hơn và do đó khả năng phân giải tốt hơn tại năng lượng thấp và vừa với bất kỳ hình học của đầu dò khác nào Không giống các đầu dò planar rãnh, có ít Ge chết ngoài vùng hoạt Thực tế bề mặt tụ tích hơn là cách điện,