NaI(Tl) detektörü için enerji kalibrasyonunun ve enerji çözünürlüğünün elde edilmesi

Abstract

Nükleer radyasyonun enerji ölçümlerinde spektrometrenin karakteristiklerini belirlemek son derece önemlidir.  Gelen gama ışınlarının enerjisine bağlı olarak, detektörden elde edilen pulslar, puls yüksekliği analizi (Puls Height Analysis-PHA) metoduyla çok kanallı analizörde (Multi Channel Analyzer-MCA) gama spektrumları olarak gözlenir. MCA’de kanal başına düşen gama enerjilerini belirlemek için detektörün enerji kalibrasyonunu ve birbirine yakın enerjili gama-ışınlarını ayırt etme yeteneği olan enerji çözünürlüğünü bilmek gereklidir. Bu çalışmada, ¹³⁷Cs, ⁶⁰Co, ²²Na ve ¹³³Ba standart gama ışını kaynaklarının puls yüksekliği spektrumları ölçülerek gama ışınları için yüksek verime sahip olan NaI(Tl) detektörünün enerji kalibrasyonu ve enerji çözünürlüğü elde edilmiştir.

Keywords

• Enerji kalibrasyonu,enerji çözünürlüğü,gama spektroskopisi

Determination of energy calibration and energy resolution of NaI(Tl) detector

Abstract

It is extremely important to determine the characteristics of the spectrometer in energy measurements of nuclear radiation.  Depending on the energy of the incoming gamma rays, the pulses obtained from the detector are observed as gamma spectra in the Multi-Channel Analyzer (MCA) by the Pulse Height Analysis (PHA) method.  In order to determine the gamma energy per channel in the MCA, it is necessary to know the energy calibration of the detector and the energy resolution which is the ability to distinguish gamma-rays with close energies. In this study, energy calibration and energy resolution of the NaI(Tl) detector with high efficiency for gamma rays were obtained by measuring the pulse height spectra of ¹³⁷Cs, ⁶⁰Co, ²²Na and ¹³³Ba standard gamma ray sources.

Keywords

• Energy calibration,energy resolution,gamma spectroscopy

References

1. Arıcı, T., Gama ışını spektroskopisi için bir hibrid dedektör sisteminin kurulumu ve karakterizasyonu, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, (2012).
2. Appendix nuclear spectroscopy standards, http://dbserv.pnpi.spb.ru/elbib/tablisot/ toi98/www/decay/eandi.pdf, (31.07.2017).
3. Şahiner, E., Doğal radyoaktif izotoplarda gerçek çakışma etkisi, Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, (2010).
4. Akkurt, I., Günoğlu, K. ve Arda, S.S., Detection efficiency of NaI(Tl) detector in 511–1332 keV energy range, Science and Technology of Nuclear Installations, 2014, Article ID 186798, (2014).
5. Ermiş, E., E., Tektaş, G., Ozçelik, Z., Çeliktaş, C. ve Pechousek, J., Comparison of energy resolution of NaI (Tl) scintillation detectors obtained by analog and digital ways, Radiation Science and Technology, 1, 1, 10-12, (2015).
6. Nakamura, H., Kitamura, H., ve Hazama, R., Development of a new rectangular NaI(Tl) scintillator and spectroscopy of low-energy charged particles, Review of Scientific Instruments, 81, 013104, (2010).
7. Hakamata, T., Photomultiplier tubes, ch.7: Sintillation counting, 3th ed. https://www.hamamatsu.com/resources/pdf/etd/PMT_handbook_v3aE-Chapter7.pdf, (25.11.2017).
8. Park, H. M. ve Koan, S. J., Development and performance characteristics of personal gamma spectrometer for radiation monitoring applications, Sensors (Basel), 16, 6, 919, (2016).