研究目的
研究仪器参数对500立方毫米CdZnTe探测器光谱性能的影响，并获取铀和钚标准品的高质量光谱，以开发适用于保障应用中CZT和LaBr3探测器的同位素组成测定算法。
研究成果
采用1.2微秒脉冲成形时间常数的数字多道分析器为碲锌镉探测器提供了最佳性能，有效降低了峰形不对称性和电子噪声影响。两种探测器均存在稳定性问题，其中溴化镧探测器的增益漂移更为明显。所获得的高质量能谱将支持开发基于碲锌镉和溴化镧探测器的保障应用同位素成分测定算法。
研究不足
该研究仅限于特定探测器（500立方毫米CdZnTe和2×2英寸LaBr3）及仪器设置。CZT的非对称峰形对电子噪声敏感，且LaBr3的分辨率较差。长期测量显示存在增益漂移，尤其是针对低浓铀的情况。该方法可能不适用于其他类型或配置的探测器。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用模拟和数字仪器，在不同脉冲成形时间常数下表征CdZnTe探测器的光谱性能，并测量铀和钚标准样品以评估稳定性和光谱质量。方法包括评估能量分辨率、峰形参数，并使用劣质光谱的剔除标准。
2：样品选择与数据来源：
认证样品包括207Bi点源、富集度为0.31%、0.71%、1.94%、2.95%和4.46%的铀CBNM标准样品，以及具有指定同位素组成的钚CBNM标准样品。数据从伽马射线光谱中获取。
3：31%、71%、94%、95%和46%的铀CBNM标准样品，以及具有指定同位素组成的钚CBNM标准样品。数据从伽马射线光谱中获取。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：500 mm3 CdZnTe探测器（RITEC半球设计）、2x2英寸LaBr?闪烁体（Saint-Gobain Crystals）、模拟电子学（电荷灵敏前置放大器、线性放大器、成形器、模数转换器、DAQ2000软件）、数字多道分析仪（GBS-Elektronik型号527，WinSpec软件）、铅准直器、镉和铜衰减器以及认证源。
4：实验步骤与操作流程：
对207Bi源和标准样品进行7200秒的每次运行光谱采集。脉冲成形时间常数变化（模拟为0.25至8 μs，数字为0.7和1.2 μs）。评估了FWHM、FWTM、峰位、净峰面积和不确定度等参数。根据标准剔除劣质运行，并生成总和光谱文件。
5：25至8 μs，数字为7和2 μs）。评估了FWHM、FWTM、峰位、净峰面积和不确定度等参数。根据标准剔除劣质运行，并生成总和光谱文件。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：使用基于Matlab的程序计算参数。统计方法包括净峰面积的置信区间和峰位漂移标准。将峰形与理想高斯峰进行比较。
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CdZnTe detector
500 mm3, hemispheric design
RITEC
Gamma-ray detection and spectroscopy
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LaBr3 scintillator
2x2 inch
Saint-Gobain Crystals
Gamma-ray detection and spectroscopy
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Digital MCA
527
GBS-Elektronik
Multi-channel analysis for spectrum acquisition
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Analogue electronics
Signal processing including preamplifier, amplifier, shaper, ADC
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DAQ2000 software
LabView
Data acquisition
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WinSpec software
Data acquisition
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207Bi source
Certified point source
Calibration and characterization
-
Uranium CBNM standards
CBNM
Reference samples for measurement
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Plutonium CBNM standards
CBNM
Reference samples for measurement
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Lead collimators
Reduce scattered photons
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Cadmium attenuator
Attenuate gamma rays
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Copper attenuator
Attenuate gamma rays
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