Электронные блоки спектрометра с ппд
Чтобы сохранить параметры спектрометра на уровне, соответствующем качеству детектора, электронные блоки спектрометра с ППД не должны искажать сигналы поступающие с детектора. Причины искажений – шумы возникающие в электронных цепях (тепловой, дробовой, микрофонный), температурная и временна́я нестабильность коэффициента усиления и др. Особенно жесткие требования по уровню собственного шума, нелинейности и нестабильности предъявляют к головному блоку – предварительному усилителю (см. стр. 37). По этой причине входной каскад предварительного усилителя с полевым транзистором конструктивно объединяют с ППД, и помещают в дьюар охлаждая транзистор до температуры жидкого азота. Такое конструктивное решение снижает шумы входного каскада, уменьшает его входную емкость и значительно улучшает энергетическое разрешение.
Шумы электронной аппаратуры измеряют с использованием генератора сигналов точной амплитуды, создающего распределение (генераторный пик) с чрезвычайно малым ПШПВ. Уширение генераторного пика, при прохождении сигналов через спектрометрический тракт, полностью определяется его шумами. ПШПВШУМ полученного на выходе электронного тракта распределения обусловлена свойствами детектора и шумами электронного тракта:
(2.2.3)
При спектрометрии излучений высоких энергий полное энергетическое разрешение, в основном, определяется статистическими флюктуациями числа носителей зарядов в детекторе. При спектрометрии низкоэнергетических излучений - большой относительный вклад могут давать шумы предусилителя. Охлаждение головного каскада предусилителя вместе с ППД позволяет снизить уровень шумов.
Основные особенности ппд
Более высокая, по сравнению с газовыми детекторами, эффективность регистрации гамма-излучения и частиц высоких энергий вследствие более высокой плотности полупроводника (в 1000 раз выше);
Более высокое, по сравнению с газовыми и сцинтилляционными детекторами, энергетическое разрешение;
Линейность градуировочной зависимости (зависимости между энергией регистрируемого сигнала и аппаратурным кодом исследуемого сигнала) в широком диапазоне энергий заряженных частиц;
Короткий фронт нарастания сигнала.
Калибровка спектрометра с полупроводниковым детектором гамма квантов
Калибровка спектрометра заключается в измерении спектра гамма квантов, испускаемых аттестованными источниками из комплекта ОСГИ. Обрабатывается каждый пик полного поглощения в спектре.
Обработка пика заключается в определении параметров пика полного поглощения: его площади, ПШПВ, центра, а также площади генераторного пика.
В процессе калибровки параметры пика полного поглощения используются для определения параметров спектрометра при энергии гамма квантов источника: разрешающей способности, эффективности, зависимости этих параметров от энергии гамма квантов а также параметров линейной передаточной функции спектрометра.
При измерении неизвестных источников гамма квантов, полученные в процессе калибровки параметры спектрометра используют для определения энергии и числа испущенных источником гамма квантов, а также их погрешностей.