如何选择合适的HPGe及其最新进展与应用

1、1ORTEC产品应用工程师邱远法2如何选择合适的HPGe系统HPGe探测系统的最新进展HPGe探测系统在核电工艺和流出物监测中的应用3您所感兴趣射线的能量范围 预期的计数率需要排除干扰的射线计数率和能量样品尺寸或其他特定的几何条件4探头类型封装类型固定式 OR 移动式标准 OR 低本底液氮 OR机械制冷580 keV以上10 keV以上3 keV以上高能射线678Up to 1000 for big detectors910P型优化 结合P、N型探测器的优点 分辨率更好 效率更高11晶体尺寸: 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 碳窗标配PopTop and streamline 冷指其他配置同 GEM12端窗接触极 小于15微米的死层厚度MX高至3MeV的能量范围需要低温保存 高温条件下性能降低 室温长时间保存性能降低 同竞争对手产品类似 四周 600 - 700 微米厚低噪声封装 GEM-FX yes G

3、EM-MX no131415 a161718选择GEM P型探测器192021选择GMX (N-type) or GEM FX型探测器根据IEEE 325定义, GMX 被定义为反转电极使用碳窗22选择GMX N型探测器使用铍窗23选择LO-AX 型探测器使用铍窗或碳窗相比于GMX探测器，分辨率更好2425在 3 to 300 keV之间有卓越的分辨率有效面积从 30 到 1000 mm2 PopTop 和 Streamline可选26您所关注的能量大于 3 MeV你需要一个体积大的探测器 厚端窗、厚死层低能端不灵敏分辨率差HPGe也许不是一个好的选择27 a28如果很低，-低本底仪器如果高,

4、 -TRP前放如果非常高, -TRP前放+高通过率谱仪29高 高于75000 cps 输入计数率, -TRP低 低于 100 cps 低本底仪器 10KeV-3MeV，一共3CPS非常高 高于 100000 cps, -TRP+DSPEC 50/PRO DSpec Pro 在500000 cps 输入计数率时的死时间为66%降低系统成型时间也可提高通过率301，优化型探测器（Profile)的出现，该探测器结合了N型和P型探测器的综合优点2，高效率HPGe探测器3，电制冷技术的发展，施特灵压缩机的广泛应用4，高度集成，小型化，一体化谱仪技术5，离子泵技术的应用6，网络化发展31GEM PROF

5、ILE and GEM PROFILE FX Specifications Model Crystal Dimensions Energy Resolution (FWHM)1,2 Peak Shape1 效率端窗直径 直径厚度 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相对效率的定义：Co60 （1.33MeV）点源，距离探测器端窗正方向25cm，HPGe与（3”*3*NaI探测器计数率的比值；（3”*3*NaI的绝对探测效率为0.12%）分辨率FWHM（5.9keV-Fe55，122keV-Co57, 1.33MeV-Co60)。同相对效率的测量方法相同，对置于探测器端窗正方向25cm的点源，在计数率为1kcps时的全高半峰宽；峰形：对1.33MeV峰，与分辨率测量方法相同，FW.1M/FWHM，FW.02M/FWHM。（对于高斯峰形， FW.1M/FWHM=1.83，FW.

8、02M/FWHM=2.38）该指标主要用于定义在峰的高能端是否有较严重拖尾。峰康比 1.33MeV峰与1.040至1.096MeV之间平均峰高的比值33能量分辨率(FWHM,全高半峰宽)是任何类型探测器的重要指标。但由于高纯锗的分辨率已经非常优秀，一般对于环境样品的测量并不是首要问题。当然对于核素种类较多的复杂样品，分辨率仍然需要列为首要考虑。峰形指标（FW.1M/FWHM与FW.02M/FWHM) 直接涉及到峰面积计算与本底扣除的准确性，从而影响分析结果的可靠性。峰康比。康普顿坪会增加邻近低能峰的本底，从而直接影响其测量。总体上，系统的长期稳定性才是最重要的。34型号制冷量功耗重量 温度稳定

9、性供电长度直径方向工作温度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已经推出十年，目前已广泛应用。其主要优点是完全脱离液氮，减省了工作量；其次是运行成本低廉。现已推出第三代产品，无需任何维护，连续运行5万小时。POPTOP接口设计，平滑升级到最新系统36 l 集成探测器、致冷与数字化谱仪；l 微型斯特林压缩机致冷；完全脱离液氮；l 探测器整体真空封装，

10、不存在抽真空问题；探测器整体真空封装，不存在抽真空问题；l 可用于实验室与车（船）载，轻巧、易于移动与组装；l 40%相对效率P型同轴高纯锗探测器；l 10-17V直流供电，功耗小于20瓦；内置电池可工作3小时；l 可以在局部回温情况下随时启动致冷；l USB2.0通讯接口；l 与ORTEC标准铅室完美匹配。HPGe探测器：探测器：同轴P型高纯锗。 晶体尺寸：65 mm直径 50 mm厚。相对探测量效率：40%（typical）；分辨率（在最优化设置下FWHM的保证值）：1.5keV 122 keV, 2.3keV 1332 keV； 峰形(typical)：1.95(FWTM/TWHM)。

11、37探测器尺寸: 85mm diameter x 30 mm thick可以在局部回温情况下随时启动致冷相对效率 (IEEE-325) 50%低功耗 (30 Watt)斯特林压缩机致冷LFR集成集成数字化谱仪USB 2.0 通讯AC/DC 供电 3 小时电池工作时间38ORTEC最近十年的产品都可以与现有产品轻松实现网络化连接391，实验室取样监测2，在线监测401，取样管线的设计2，设备的抗,震能力3，设备的环境适应能力4，设备长时间工作稳定性5，屏蔽体设计41探头-GEM40P4-76制冷-X-Cooler-III谱仪-Dspec JR 2.0低本底铅室42测量机柜控制机柜43快速响应I/O输入输出44系统配置： HPGe探头，GEM10-GEM100选配 X-COOLER-III电制冷装置 DSPEC JR 2.0数字化谱仪 I/O 输入输出控制系统 集中数据处理系统 取样系统系统功能