cdznte探测器性能的研究

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1、CZT核探测器性能测试研究CdZnTe核探测器性能测试研究作者姓名：孙浩学号：201306020207指导教师：周建斌摘要本文主要研究基于平面CZT晶体开发的DT-01B系列探测器的能谱响应性能。通过改变多道能谱仪的参数偏置电压，脉冲成型时间等。以及对不同放射源的不同能谱响应情况做对比，来分析对CZT探测器性能造成影响的因素。本文还讲述了CZT晶体的基本性质以及发展历史；介绍了CZT平面探测器的制备流程；CZT探测器的优缺点；以及CZT核辐射探测器的种类，国内外的研究现状，工作原理等。关键词：核辐射探测器；CdZnTe晶体；CZT核探测器；

2、半导体探测器；Abstract：ThispapermainlystudiestheenergyspectrumresponseofDT-01BseriesdetectorsbasedonplanarCZTcrystaldevelopment.Bychangingtheparametersofthemulti-channelspectrometerbiasvoltage,pulsemoldingtime.Aswellasthedifferentradioactivesourcesofdifferentenergyspectrumrespons

3、etodothecomparison,toanalyzetheCZTdetectorperformanceimpactfactors.ThispaperalsointroducesthebasicpropertiesanddevelopmenthistoryofCZTcrystal.ThepreparationprocessofCZTplanardetector,theadvantagesanddisadvantagesofCZTdetector,thetypesofCZTnuclearradiationdetectors,theresea

4、rchstatusathomeandabroad,andtheworkingprincipleareintroduced.Keywords:nuclearradiationdetector;CdZnTecrystal;CZTnucleardetector;Semiconductordetectors；29/29CZT核探测器性能测试研究目录CdZnTe核探测器性能测试研究1第一章前言31.1引言31.2核辐射探测器的发展31.3CdZnTe晶体材料51.4CZT探测器结构61.4.1MSM探测器71.4.2共面栅探测器71.4.3像素阵列探

5、测器71.5CdZnTe平面探测器的制备工艺81.5.1晶片表面处理81.5.2电极制备91.5.3钝化91.5.4快速退火91.6CZT探测器的优缺点91.6.1CZT探测器的优点91.6.2CZT探测器的缺点101.7CZT探测器的研究现状101.7.1概述101.7.2国内外研究现状111.7.3CdZnTe探测器的发展及应用趋势12第二章实验原理142.1CdZnTe探测器的工作原理142.1.1γ射线与物质的相互作用142.2CdZnTe探测器中的噪声来源162.3本课题的研究意义与内容18第三章CZT探测器的性能测试研究193.

6、1引言193.2系统结构与工作流程193.3实验所用CZT探头203.4不同偏置电压下CZT探测器的能量分辨率213.5不同的脉冲成型时间对CZT探测器能谱响应的影响24结论28致谢29参考文献3029/29CZT核探测器性能测试研究第一章前言1.1引言碲锌镉(CdZnTe，简称CZT)以其高的原子序数、宽的禁带和高密度(有效原子序数50、密度5.81g/cm3，Eg1.6ev)的特点，成为了国际上备受关注的半导体探测器材料，CdZnTe探测器能够在室温条件工作且拥有较高的探测效率，能量探测范围为10keV～6MeV，没有极化现象。具有体积

7、小，重量轻，携带方便等优点，而且使用起来很方便。CZT半导体探测器与传统的NaI闪烁体探测器相比,具有更好的能量分辨率。用CdZnTe晶体制造的核辐射探测器省去了对设备制冷的繁琐步骤。而且,CdZnTe核探测器可以比较容易的加工成像素阵列探测器,然后与脉冲信号放大电路，信号数据处理软件结合,可以做成紧凑型的具有效率高、分辨率高特性的射线成像装置。可广泛用于X射线荧光分析、核废料监控、机场与港口安全检测、工业探伤、医学诊断、天体物理研究等方面,具有十分广阔的应用前景。还可以应用物质成分分析、液体高度监测、镀层厚度测量等检测设备中。目前，美国、

8、以色列、俄罗斯、法国、中国等都投入了大量的科研人员开展对CdZnTe材料和CdZnTe探测器的研究工作。但是就目前而言CdZnTe晶体的质量还有待提高，而且探测器的制备工艺还不是