GB/T 7167-1996 锗γ射线探测器测试方法

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中华人民共和国国家标准

GB/T7167—1996

错y射线探测器测试方法

Testproceduresforgermaniumgamma-raydetectors

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1996-11-06发布1997-08-01实施

家技术监督发布

GB/t7167—1996

目次

1主题内容与适用范围•…

2术语和符号

3错探测器分类

4测试的一般要求

5能谱性能测量

6探测效率

7定时性能11

8入射窗厚度测量13

9错探测器的温度循环能力14

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中华人民共和国国家标准

GB/T7167-1996

错丫射线探测器测试方法代替GB7167—87

Testproceduresforgermaniumgamma-raydetectors

本标准等效采用lEC97《错7射线探测器测试方法））（1989年版）。

1主题内容与适用范围

本标准规定了错7射线探测器分类、性能测试方法和温度循环能力等。

本标准适用于高纯错和错（锂）7射线探测器的性能测试，也适用于高纯错低能光子探测器的主要

性能测试。

2术语和符号

2-1术语

2-1-1高纯错high-puritygermanium

在室温下，它的活性杂质是稳定的，杂质含量小于3X10'7cm\由其单晶制庵的探测器在适当的

偏压下可达到全耗尽（或全灵敏）。*

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2.1.2平面型半导体探测器planarsemiconductordetector

其灵敏体积为平板型的半导体探测器。

2.1.同轴型半导体探测器coaxialsemiconductordetector

其灵敏体积与中心轴同心的半导体探测器。中心极的一端是封闭的称为单开端同轴探测器，中心

极的两端都是开放的称为双开端同轴探测器。

2-1-4普通极错同轴探测器conventional-electrodegermaniumcoaxialdetector

用P型高纯错为材料，外极为N+接触，内极为P接触，正偏压加在外极上的同轴半导体探

测器。

2-1-5反极错同轴探测器reverse-electrodegermaniumcoaxialdetector

用N型高纯错为材料，外极为P+接触，内极为N接触，正偏压加在内极上的同轴半导体探

测器。

2-1-6井型同轴探测器well-typecoaxialdetector

在探测器灵敏体积中有个与极同轴的井形中心孔，待测样品放入井内，测量的立体角近似于4礼

2-1-7（半导体探测器的）偏压bias（ofasemiconductordetector）

半导体探测器两极间所施加的反向工作压。此压在探测器灵敏体内形成一定的场强度，使

射线所产生的电荷被收集到两极处形成信号。

2-1-8（半导体探测器的）耗尽区depletionregion（ofasemiconductordetector）

半导体探测器灵敏体积中的一个层，粒子在该层内损失的能量的绝大部分都贡献给了形成的信号。

2-1-9（半导体探测器的）电荷收集时间chargecollectiontime（ofasemiconductordetector）

电离粒子通过半导体探测器后，由电荷收集而形成积分流所需要的时间间隔。通常以从其最终值

的10%上升到90%所需的时间来表示。

国家技术监督局1996-11-06批准1997-08-01实施

GB/T7167-1996

2-1-10能量分辨率energyresolution

对于某一给定的能量，探测器能分辨的两个粒子能量之间最小差值的量度。以能量单位表示。

2-1.11半高宽(FWHM)fullwidthathalfmaximum

在单峰构成的分布曲线上，峰值一半处，曲线上两点横坐标间的距离。

注：如果曲线包含几个峰，则每个峰都有一个半高宽。

2.1-12十分之一高度(FWTM)fullwidthat0.1maximum

单能峰峰值十分之一处全宽度。

2-1-13恒比定时甄别器constant-fractiondiscriminator

一种脉冲甄别器。当它的输出信号被延迟并倒相后与没有延迟的、按恒定比例衰减的输入信号叠加

后为零时给出一输出信号。叠加后为零的瞬间是不随输入信号幅度变化的。适当地选取恒比和延迟时

间，可把定时幌动减到最小。

2.1.14峰康比Peaktocomptonratio

单能谱全能峰的峰道计数与康普顿连续谱平坦部分的平均每道计数之比。

2-1-15探测效率detectionefficiency

在一定的探测条件下，探测器测得的粒子数与在同一时间间隔内辐射源发射的该种粒子数之比值。

2-1-16定时时间分辨率timingresolution

定时时间谱峰的半高宽，以时间单位表示。

2.1.17凹杯(marinellibeaker)Reentrantbeaker

倒井形的杯子称为凹杯,也称为marinelli杯。在杯内装有放射性样品，并覆盖在探测器的端帽上,

探测器基本上被样品所包围。

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2.1.18凹杯标准源(RBSS)ReentrantBeakerStandardSource

盛有已检定过或已校定过的放射性核素及其载体的凹杯称为凹杯标准源。

2.2符号

A峰面积；

4——峰本底面积！

i4N.i<Ti)076mmX76mm碘化钠(铠)闪烁体全吸收峰面积；

A,峰总面积；

BQ)——z道本底计数；

Ce——检验容；

Co隔直流容；

Ei、E2——两个已知Y射线的能量(keV),

E,——全能峰绝对探测效率(25cm处),

——相对于076mmX76mm碘化钠(铿)的探测效率；

△E。一除噪声外,探测器贡献的半高宽，以能量单位表示；

——单能谱峰半高宽,以能量单位表示；

△Et——检验脉冲谱峰的半高宽，以能量单位表示；

A/——经恒比定时甄别器衰减后的信号与衰减前信号的幅度比，简称恒比；

M——康谱顿连续谱平坦部分计数的平均值；

N,——在计数活时间内，放射源发射的单能光子总数；

△N"——单能谱峰半高宽，以道为单位表示；

NS——乂道的计数,

NCi)—峰道计数(可为插入值)！

2

GB/t7167-1996

巾一恒比定时甄别器中延迟电路的延迟时间(ns)；

名、為——与能量&、£相对应的峰位，以道数表示f

To.5——放大器输出脉冲半高宽(ps),

r——放大器脉冲成形时间常数@s)。

铐探测器分类

错探测器包括错(锂)探测器及高纯错探测器。

常用错探测器按含杂质类型及几何形状可分为以下五种类型。其结构如图1所示。

r铝端帽

(a)

薄窗

厚窗

(b)(c)(d)

(a)平面型；(b)普通电极同轴型；(C)反电极同轴型;

(d)错(锂)同轴型；(e)井形同轴型

图1猪探测器几种典型形状和结构

3.1平面型探测器

如图1(a)所示。它可做成薄窗、高分辨率。主要用于低能7射姿和X射线，也称为低能光子探测器。

3-2普通极同轴探测器

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其结构如图1(b)所示。它可做成大体积、高能量分辨率的探测器。

3-反极同轴探测器

其结构如图1(c)所示。它有较强的耐中子损伤能力，并可做成薄窗。

3-4错(锂)同轴探测器

其结构如图1(d)所示。其中心核是错死区。

3-5井型同轴探测器

其结构如图1(e)所示。放射性样品被探测器灵敏体积所包围，因此有较高的探测效率。

4测试的一般要求

下面要求对本标准的全部测量都适用。

4-1探测器的工作偏压、冷却时间、环境温度及其他工作条件均不得超过厂家规定的范围。

4.2探测器测试系统中的高压源、放大器、多道分析器及其他相关仪器的不稳定性、非线性及其他性

能缺陷都不得明显地影响探测器的性能测试。

4.3一些重要参数，例如计数率、放大器输出脉冲半高宽t°.5(或放大器脉冲成形时间常数r)等，应按

厂家要求执行。

4.4任一测量结果应在给定的测试精度内能重复。

5能谱性能测量

5-1基本要求

a.谱峰的半高宽至少为6道,

b.半高宽内总计数至少为50X10；

全谱的积分计数率为2X10*7〜3X1017(低能光子探测器除外)；

d.所用的标准源应放在探测器端帽中心轴、距端帽25.0cm处(井型同轴探测器除外)。

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5.2推荐的放射源

推荐的放射性标准源如表1所示。

表1推荐的能谱性能测试标准源

放射性核素半衰期能量,keV

55Fe2.7a5.9

如Am4a26.36,59.5

⑷9Cd453d22.1,87.8

So270d122.1,136.5

^Cs30a661.6

22Na2.60a1274.5

5.24a1173.2,12.5

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