ORTEC高纯锗谱仪培训

用以对核辐射和粒子的微观现象进行观察和研究的传感器件、装置或材料。 辐射探测器的工作原理基于粒子与物质的相互作用。当粒子通过某种物质时，这种物质就吸收其一部或全部能量而产生电离或激发作用。如果粒子是带电的，其电磁场与物质中原子的轨道电子直接相互作用。如果是γ射线或 X射线，则先经过一些中间过程，产生光电效应、康普顿效应或电子对，把能量部分或全部传给物质的轨道电子,再产生电离或激发。对于不带电的中性粒子，例如中子，则是通过核反应产生带电粒子，然后造成电离或激发。辐射探测器就是用适当的探测介质作为与粒子作用的物质，将粒子在探测介质中产生的电离或激发,转变为各种形式的直接或间接可为人们感官所能接受的信息。
锗有着良好的半导体性质，如电子迁移率、空穴迁移率等Байду номын сангаас。
。另一类探测器接收到入射粒子后，立即给出相应的电信号，经过电子线路放大、处理，就可以进行记录和分析。这第二类可称之为电探测器
一种用于探测入射辐射的空间分布的辐射探测器，包括：一个辐射敏感的半导体 伸缩式长杆辐射探测器
；在半导体的一个表面上形成的公共电极，用于接纳偏置电压；在半导体的另一个表面上形成的多个分段式电极，用于输出在半导体内由入射辐射产生的电荷，作为电信号；和，一个光照射机构，用于至少在辐射探测期间发射光。

电致冷高纯锗γ谱仪系统的管理与维护刘雪; 王是淇; 张明旭; 成钊意; 杨坤杰【期刊名称】《《实验室科学》》【年(卷),期】2019(022)005【总页数】5页(P183-186,190)【关键词】高纯锗; 电致冷; 高校实验室; 日常管理【作者】刘雪; 王是淇; 张明旭; 成钊意; 杨坤杰【作者单位】烟台大学核装备与核工程学院山东烟台264005【正文语种】中文【中图分类】G642.0; G482作为常见半导体探测器之一，高纯锗探测器在探测放射性粒子方面具有优越的能量分辨率、较高的探测效率、稳定的性能等优点［1］，是放射性核素识别、活度测量及X 射线分析领域的关键设备［2］，常被用于环保辐射系统对X、γ 射线放射性的监测，并且在核物理、粒子物理、天体物理等基础研究和材料科学、环境监测、安检和国防等领域有着广泛且重要的应用。

虽然国内的科研工作者和企业一直都在努力开展高纯锗探测器的自主创新研发［3－4］，但是仍然需要每年从国外ORTEC，Canberra 等公司进口数百台高纯锗探测设备［5］。

众所周知，为了保障高纯锗探测器的良好运行，需要将锗晶体冷却至85 ～105 K 的低温环境，这就对高纯锗γ 谱仪系统的日常维护提出了更高的要求［6］。

1 电致冷高纯锗γ 谱仪系统简介高纯锗探测器的冷却方式通常有液氮致冷和电致冷两种方式［7］，相对于前者，电致冷具有省却液氮填充、与探测器以软管连接从而探测方位更为灵活等特点。

然而，在提供便利的同时，电致冷的使用需要高纯锗γ 谱仪系统的日常管理中在断电、环境湿度方面给予足够的重视。

烟台大学于2012 年购置了一套ORTEC 高纯锗探测器( 型号: GMX50P4，PopTop 可拆卸结构) ，其冷却系统为电致冷装置( CFG－XCOOLER－II－230) 。

相比于液氮致冷，电致冷的最大优势是其与探测器采用软管连接并置于铅室下方空腔，探测器的方位就可以不受液氮杜瓦瓶的限制，其运行仅需要连续的供电条件，启动功耗500 W，运行功耗为400 W。

GENIE 2000 - V3.1 操作规程
GENIE 2000启动（1） 启动（ ） 启动
GENIE 2000启动（2） 启动（ ） 启动
GENIE 2000启动（3） 启动（ ） 启动
选择Detector,加亮DET01,点击Open,调用完毕
GENIE 2000启动（加高压 Ⅰ） 启动（ 启动
选择MCA中的Acquire Setup 中 选择
参数预置和谱获取（2） 参数预置和谱获取
预置测量时间(Time Preset)和时间单位 预置测量时间 和时间单位
GENIE 2000启动（样品测试） 启动（ 启动 样品测试）
放好待测样品后， 界面中点击Start按钮，开始测量 按钮， 放好待测样品后，在GAA界面中点击 界面中点击 按钮
样品谱图的保存
点击File Open，选择Save as，保存到文件夹。
GENIE 2000关机（1） 关机（ ） 关机
点击File Open，选择Close关闭当前的谱图。
GENIE 2000关机（降高压 Ⅰ） 关机（ 关机
选择GAA界面中 界面中MCA下拉菜单中的 下拉菜单中的Adjust 选择 界面中 下拉菜单中的
选择GAA界面中 界面中MCA下拉菜单中的 下拉菜单中的Adjust 选择 界面中 下拉菜单中的
GENIE 2000启动（加高压 Ⅱ） 启动（ 启动
加载高压，点击选择 加载高压，点击选择HVPS，选择 。出现 wait，待wait1） 参数预置和谱获取
GENIE 2000关机（降高压 Ⅱ） 关机（ 关机
降高压，点击选择 降高压，点击选择Stab，选择 。出现 wait，待wait消 ，选择Off。 ， 消 失，按Exit键。 键

2020/11/24
6
主要监测的核素
• γ放射性：Cs-137，I-131，Ra-228，Ra-226，Pb-210(46keV)，Th-234 ，U-
234，U-238等
• β放射性：Sr-90 • α放射性：Ra-226，U-234，U-238，Th-232， Th-230， Pb-210
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16
前置放大器
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17
主放大器具有什么功能？
• 简单说来，主放大器的功能就是信号的近一步放大，高斯成型。 • 输出幅度一般为0-10V。
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18
多道分析器具有什么功能？
• 简单说来就是一种AD转换，把模拟信号转换成数字信号； • 1024，2048,4096，8192，16384
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不同类型探测器的晶体构造
GEM
GMX
GEM-MX
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GEM-FX8530
GLP
22
GEM P型同轴系列HPGe探测器
型号 GEM150
相对效率 (%)
150
分辨率（keV） @ 122 keV @ 1.33 MeV
1.30
2.3
峰康比 90:1
峰形
FW.1M /FWHM
—HPGe谱仪(γ)，低本底计数器(α/β ) ；
• 保健物理——人员内照射剂量水平评估——基于NaI的全身计数器，基于
HPGe的器官计数器；
• 核废物——核废物的处置——基于HPGe的废物桶/箱测量系统；
• 核应急——对核泄漏的实时监测——基于HPGe的各种实验室与现场测量系