低本底伽馬能譜儀采用高純鍺探測器和碘化鈉探測器的技術參數(shù)上主要有哪些區(qū)別?
低本底伽馬能譜儀中,高純鍺探測器和碘化鈉探測器在能量分辨率、探測效率、能量響應范圍、工作條件等技術參數(shù)上存在明顯區(qū)別,這些差異決定了它們的適用場景。
能量分辨率:高純鍺探測器能量分辨率高,如低本底井型高純鍺 γ 能譜儀,對 1.332MeV 峰(Co-60)能量分辨率為 2.3keV,對 122keV 峰(Co-57)為 1.4keV;在分辨復雜伽馬能譜場合優(yōu)勢顯著。碘化鈉探測器能量分辨率較差,對于 662keV 峰,溴化鑭(碘化鈉的一種升級材料)典型分辨率為 3% ,在分辨復雜譜線時存在困難。
探測效率:碘化鈉探測器探測效率高,其光電子產額較高,在檢測放射性核素時能更有效地捕捉射線信號,從而實現(xiàn)高效探測。高純鍺探測器在探測伽馬射線時,探測效率不如碘化鈉探測器,不過大體積高純鍺探測器對 60Co 的 1332.5keVγ 射線,相對于碘化鈉(NaI (Tl))晶體的探測效率可達 50%以上,但整體仍不及碘化鈉探測器在某些場景下的探測效率。
能量響應范圍:高純鍺探測器能量響應范圍較寬,部分寬能探測器可達 3keV - 10MeV ,還有能量響應范圍為 10keV–10MeV 的產品,可適應多種能量射線探測。碘化鈉探測器主要用于探測能量范圍較窄的射線,如 sam940 能譜儀(采用碘化鈉探測器)能量響應范圍為 18keV - 3MeV。
工作條件:高純鍺探測器工作時需處于液態(tài)氮溫度,對工作環(huán)境要求苛刻,維護成本高,需要配備液氮制冷設備及相關維護措施 。碘化鈉探測器儀器維護簡單,不需要特殊的低溫冷卻條件,在常溫環(huán)境下即可穩(wěn)定工作,降低了使用門檻和維護成本。
低本底伽馬能譜儀中,高純鍺探測器和碘化鈉探測器因其特性差異,適用場景有所不同。高純鍺探測器適用于對精度要求高、樣品放射性活度低且需復雜譜線分析的場景;碘化鈉探測器則更適合對效率要求高、能量范圍相對固定且預算有限的檢測場景。