高分辨γ谱仪探测器-毕业论文

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1、高分辨γ谱仪探测器研究摘要核辐射探测器在国防安全、工业自动化控制、核保障、核废物处理和核医学等方面具有广泛的应用。随着核辐射探测器应用领域的扩展，要求核辐射探测器的性能越来越高。本论文目的是研究在粒子物理与原子核物理发挥重要作用的γ谱仪探测器，提高γ谱仪探测器的能量分辨率。为此本论文首先采用9813QB光电倍增管（photomultipliertube，PMT）耦合LaBr3:Ce、CsI(Tl)、YSO:Ce等闪烁体，研制了多种闪烁探测器，并测试了其能量分辨率，评价其能谱分辨性能。其中LaBr3:Ce闪烁探测器在662keV能量分辨率达到了4.

2、8%。然后设计了CdZnTe半导体探测器，并测试了其能量分辨率。CdZnTe半导体探测器在59.5keV能量分辨率达到了5.8%。所设计的三种闪烁探测器和CdZnTe半导体探测器结合使用，能够覆盖较宽能量范围。关键字：闪烁探测器；半导体探测器；能量分辨率；γ射线能谱；SummaryThenuclearradiationdetectorhasawiderangeofapplicationsinnationaldefensesecurity,industrialautomationcontrol,nuclearsecurity,nuclearwast

3、edisposalandnuclearmedicine.Withtheexpansionofthenuclearradiationdetectorapplications,therequirementofthenuclearradiationdetectorperformanceishigherandhigher.Thepurposeofthisthesisistoresearchthegammaspectrometerdetectorwhichplaysanimportantroleinparticlephysicsandnuclearphys

4、ics,andimprovetheenergyresolutionofthegammaspectrometerdetector.Thereforethisthesisfirstadoptedthe9813QBphotomultipliertube(photomultipliertube,PMT)couplingLaBr3:Cescintillation,CsI(Tl)scintillation,YSO:Cescintillation,suchasavarietyofscintillationdetectorsweredeveloped,andte

5、stedtheirenergyresolution,evaluatedtheirspectralresolutionperformance.TheLaBr3:Cescintillationdetectorin662keVenergyresolutionreached4.8%.AndthendesignedtheCdZnTesemiconductordetector,andtesteditsenergyresolution.TheCdZnTesemiconductordetectorin59.5keVenergyresolutionreached5

6、.8%.ThethreescintillationdetectorsdesignedandCdZnTesemiconductordetectoruseincombinationsothatcancoverawiderangeofenergy.Keywords:thescintillationdetector;thesemiconductordetector;energyresolution;γ-rayspectrum;目录摘要I1前言52高分辨γ探测器研究52.1高分辨闪烁探测器研究52.1.1闪烁探测器52.1.2影响闪烁探测器能量分辨率的主要

7、参量82.1.3基于9813QB光电倍增管的闪烁探测器设计92.2高分辨半导体探测器研究52.2.1半导体探测器52.2.2影响半导体探测器能量分辨率的主要参量62.2.3CdZnTe半导体探测器研究8结果与讨论14致谢14参考文献151前言核辐射探测器所依据的原理大部分是利用带电粒子对物质原子的电离和激发作用来探测粒子的，也有利用切伦柯夫效应（带电粒子穿过透明介质，当速度大于光速在介质中的速度，在介质中会发出微弱的可见光）和穿越辐射效应（在极端相对论区域，带电粒子穿过两种不同介电常数的介质交界面时会发生微弱的辐射）。对γ、X等不带电的粒子，通常

8、是利用其它的作用机制产生次级带电粒子，通过探测次级带电粒子而间接地来探测不带电的粒子。粒子探测器主要有气体探测器、半导体探测器、闪烁探测