Analiza metoda redukcije fona germanijumskih spektrometara

Abstract

<p>Analizirane su komponente fona germanijumskih spektrometara i predstavljene metode<br />redukcije fonskih događaja.<br />Prikazana je konstrukcija nove Pb za&scaron;tite za detektor tipa GMX. Pokazano je da se novi<br />dizajn odlikuje visokim kvalitetom , koji čak prevazilazi kvalitet savremenog komercijalnog<br />pasivnog &scaron;tita.<br />Olovo, koje se često koristi kao materijal za&scaron;tite sadrži Pb-210. Intenzitet gama linije od<br />46.5 keV može biti lako redukovan primenom unutra&scaron;njeg za&scaron;titnog sloja, ali zakočno zračanje<br />uzrokovano beta raspadom njegovog potomka, Bi-210, sa maksimalnom energijom elektrona od<br />1.16 MeV, će doprinositi fonskom gama spektru. Spektar zakočnog zračenja je izračunat<br />numeričkim fitovanjem beta spektra i integracijom Koch-Motz formule. Apsorpcija zakočnog<br />zračenja u olovu i efikasnosti detekcije za GMX HPGe detektor su izračunate primenom<br />algoritma efektivnog prostornog ugla, uz kori&scaron;ćenje korekcije za fotopik / Kompton odnos<br />preseka u Ge.<br />Opisani su operacioni problemi germanijumskog spektometra za&scaron;tićenog pasivno sa 12cm<br />olova i aktivno pomoću pet 0.5m x 0.5m x 0.05m plastičnih scintilacionih detektora. Istraženi su<br />efekti aktivnog &scaron;tićenja od gama zračenja iz okoline, kosmičkih miona i neutrona. &Scaron;irok opseg<br />impulsa iz plastičnih detektora., koji odgovaraju energetskom opsegu od 160keV-80MeV, je<br />iskori&scaron;ten za antikioincidentno gate-ovanje.</p>

<p>The background components of germanium detectors are analyzed, and methods for<br />background reduction are presented.<br />The construction of the new Pb shield for the GMX type detector is presented. It is shown<br />that the new design has even better shielding performances than commercial passive shield.<br />Lead, which is often used as a shielding material, contains Pb-210. The 46.54 keV<br />&gamma;-intensity of Pb-210 can be easily reduced by an inner lining, but the bremsstrahlung caused by<br />the &beta;-decay of its daughter, Bi-210, with a maximal electron energy of 1.16 MeV, will contribute<br />to the gamma detector background. The spectrum of this bremsstrahlung is calculated by<br />numerically fitting the &beta;-spectrum and integrating the Koch-Motz formula. The absorption of the<br />bremsstrahlung in the lead and detection efficiencies for the HPGe detector are calculated by the<br />effective solid angle algorithm, using corrections for the photopeak/Compton ratio of cross<br />sections in Ge.<br />The operational problems of the gamma ray spectrometer shielded passively with 12 cm of<br />lead and actively by five 0.5 m x 0.5 m x 0.05 m plastic veto shields are described. The active<br />shielding effect from environmental gamma ray, cosmic muons, and neutrons was investigated.<br />Wide range of scintillator pulses, corresponding to the energy range of 160 keV &ndash; 80 MeV, was<br />used for anticoincidence gating.</p>