DİSK KAYNAK GEOMETRİSİ İÇİN 30-670 keV GAMA IŞINI ENERJİ ARALIĞINDA CdZnTe DETEKTÖRÜNÜN DEDEKSİYON VERİMİ

Haluk Yücel; Ayşe Solmaz; Asena Kurt; Tolga İnal; Doğan Bor

DİSK KAYNAK GEOMETRİSİ İÇİN 30-670 keV GAMA IŞINI ENERJİ ARALIĞINDA CdZnTe DETEKTÖRÜNÜN DEDEKSİYON VERİMİ

Öz

Bu çalışmada, dedektör hassasiyeti, temelde iki parametreye; enerji çözme gücü ve dedeksiyon verimine bağlı olduğundan, belirli bir enerji aralığında CdZnTe dedektörlerin spektroskopik özellikleri incelenmiştir. Bu amaçla, radyoaktif disk kaynaklar kullanılarak bir 5x5x5 mm3 CdZnTe dedektörle elde edilen gama spektrumlarının analizinden enerji çözme gücü (yarı yükseklikteki tam genişlik, YYTG cinsinden) ve pik biçimleri (pik-vadi oranı, P/V cinsinden) belirlenmiştir CdZnTe dedektörünün disk kaynak geometrisindeki dedeksiyon verimi, 30-670 keV enerji aralığında ölçülmüştür. Bu enerji aralığı, medikal görüntülemede kullanılan radyoizotopların, nükleer alandaki zenginleştirilmiş uranyum, plütonyum izotoplarının ve kullanılmış yakıt içindeki aktivasyon/fisyon ürünlerinin yayınladığı X- ve gama ışınlarının hemen hemen tümünü kapsar. Belirli bir mesafeye yerleştirilen disk kaynaklar ile CdZnTe dedektör için gama dedeksiyon veriminin enerjiye bağlılığını gösteren yarı-ampirik fonksiyon önerilmiştir. Ancak ölçülen verim değerlerinde, özellikle yüksek enerjilerde, 200-670 keV aralığında önemli derecede düşmeler gözlenmiştir. Bu durum, esas olarak kristal kusurlarına bağlı olan ve yükün etkin toplanamamasının bir sonucu olarak, fotopik alanlarında kayıpların olduğunu göstermektedir. Bunlar, geleneksel CdZnTe dedektörlerin bilinen yetersizlikleridir.

Anahtar Kelimeler

CdZnTe dedektör, disk kaynak, enerji çözme gücü, dedeksiyon veya fotopik verimi, gamaışını spektrometrisi.DETECTION

Kaynakça

Scheiber, C., Giakos, G. C., “Medical applications
of CdTe and CdZnTe detectors”, Nuclear
Instruments and Methods in Physics Research
Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors
and Associated Equipment , Cilt 458, No 1, 12-
, 2001.
Eisen, Y., Shor, A., Mardor, I., “CdTe and
CdZnTe gamma ray detectors for medical and

industrial imaging systems”, Nuclear
Instruments and Methods in Physics Research
Section A: Accelerators, Spectrometers,
Detectors and Associated Equipment, Cilt 428,
No 1, 158-170, 1999.
Brunet, B. A., Von Scyoc, J. M., Schlesinger, T.
E, James, R. B., “The spatial response of CdZnTe
gamma-ray detectors as measured by gamma-ray
mapping”, Nuclear Instruments and Methods
in Physics Research Section A: Accelerators,
Spectrometers, Detectors and Associated
Equipment, Cilt 458, No 1, 76-84, 2001.
Spartiotis, A. K., Havulinna, J., Leppänen, A.,
Pantsar, T., Puhakka, K., Pyyhtiä, J., Schulman,
T., “A CdTe real time X-ray imaging sensor and
system”, Nuclear Instruments and Methods in
Physics Research Section A: Accelerators,
Spectrometers, Detectors and Associated
Equipment, Cilt 527, 478-486, 2004.
Schulman, T., “Gama kameralar için geliştirilmiş
yarıiletken CdTe ve CdZnTe piksel dedektörlerinin
performans simülasyonu”, VIII. Nükleer Bilimler
ve Teknolojileri Kongresi, Erciyes Üniversitesi,
Kayseri, 77, 15-17 Ekim 2003. Tam metin Web
adresi:
dosyalar/cd/4115/pdf/45.pdf>.
Fougeres, P., Siffert, P., Hageali, M., Koebel,
J.M., Regal, R., “CdTe ve Cd1-xZnxTe for nuclear
detectors: facts and fictions”, Nuclear
Instruments and Methods in Physics Research
Section A: Accelerators, Spectrometers,
Detectors and Associated Equipment, Cilt 428,
No 1, 38-44, 1999.
Franc, J., Höschl, P., Belas, E., Grill, R., Hlídek,
P., Moravec, P., Bok, J., “CdTe and CdZnTe
crystals for room temperature gamma-ray
detectors”, Nuclear Instruments and Methods
in Physics Research Section A: Accelerators,
Spectrometers, Detectors and Associated
Equipment,Cilt 434, No 1, 146-151, 1999.
Luke, P. N., Amman, M., Lee, J. S., Ludewigt, B.
A., Yaver, H., “A CdZnTe coplanar-grid detector
array for environmental remediation”, Nuclear
Instruments and Methods in Physics Research
Section A: Accelerators, Spectrometers,
Detectors and Associated Equipment , Cilt 458,
No 1, 319-324, 2001.
Owens, A., Buslaps, T., Erd, C., Graafsma, H.,
Lumb, D., Welter, E., “ Hard X- and γ-ray
measurements with a 3 x 3 x 2 mm3 CdZnTe detector”, Nuclear Instruments and Methods in
Physics Research Section A: Accelerators,
Spectrometers, Detectors and Associated
Equipment, Cilt 563, 268-273, 2006.
eV Products Inc., a divison of II-VI Incorporated,
Saxonburg, PA 16056, “The eV-Products
Electronic Catalog and The Semiconductor
Material Properties on the Web page
”, 2007.
Knoll, G. F., Radiation Detection and Measurement
Third Edition, John Wiley & Sons, Inc., New York,
-
Shikhaliev, P. M., “Tilted angle CZT detector for
photon counting/energy weighting X-ray and CT
imaging”, Physics in Medicine and Biology,
Cilt 51, No 17, 4267-4287, 2006.
Abbas, K., Morel, J., Etchevery, M., Nicolaou, G.,
“Use of miniature CdZnTe X/γ detector in nuclear
safeguards: characterisation of spent nuclear fuel
and uranium enrichment determination”, Nuclear
Instruments and Methods in Physics Research
Section A: Accelerators, Spectrometers,
Detectors and Associated Equipment, Cilt 405,
No 1, 153-158, 1998.
Berlizov, A. N., Gunnink, R., Zsigrai, J., Nguyen,
C. T., Tryshyn, V.V.,“Performance testing of
upgraded uranium ısotopes multi-group analysis
code MGAU”, Nuclear Instruments and
Methods in Physics Research Section A:
Accelerators, Spectrometers, Detectors and
Associated Equipment, Cilt 575, No 3 ,498-506,
-
Yücel, H., “The applicability of MGA method for
depleted and natural uranium isotopic analysis in
the presence of actinides (232Th, 237Np, 233Pa and
Am)”, Applied Radiation and Isotopes, Cilt
, No 11, 1269-1280, 2007.
Carchon, R., Moeslinger, M., Bourva, L., Bass, C.,
Zendel, M., “Gamma radiation detectors for
safeguards applications”, Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section A:
Accelerators, Spectrometers, Detectors and
Associated Equipment, Cilt 579, No 1, 380-383,
-
Arlt, R., Gryshchuk, V., Sumah, P., “Gamma
spectrometric characterization of various CdTe
and CdZnTe detectors”, Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section A:
Accelerators, Spectrometers, Detectors and
Associated Equipment, Cilt 428, No 1, 127-137,
-
Mortreau, P., Berndt, R., “Characterization of
Cadmium Zinc Telluride detector spectra-application
to the analysis of spent fuel spectra”, Nuclear
Instruments and Methods in Physics Research
Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors
and Associated Equipment , Cilt 458, No 1, 183-
, 2001.
Czock, K. H., Arlt, R., “Use of miniature CdZnTe
to analyze gamma emission of safeguards samples in
the field”, Nuclear Instruments and Methods
in Physics Research Section A: Accelerators,
Spectrometers, Detectors and Associated
Equipment, Cilt 458, No 1, 175-182, 2001.
Hofsetter, K. J., Beals, D. M., “Comparison of
CdTe and CdZnTe detectors for field determination
of uranium isotopic enrichments”, Journal of
Radioanalytical Nuclear Chemistry, Cilt 263, No
, 171-176, 2005.
Debertin, K., Helmer, R.G., γ- and X-ray
Spectrometry with Semiconductor Detectors,
Elsevier, New York, 1988.
Gilmore, G., Hemingway, J.D., Practical
Gamma-Ray Spectrometry, John Wiley& Sons,
-
Keyser, R.M., “Characterization of room
temperature detectors using the proposed IEEE
Standard (draft standard), 2001, IEEE NPSS,
available: RonKeyser@IEE.org, ORTEC, 801
South Illinous Avenue, Oak Ridge, TN 37830,
ABD.
Berger, M. J., Hubbell, J. H., Seltzer, S. M.,
Chang, J., Coursey, J. S., Sukumar, R., Zucker, D.
S., XCOM Database Web page:
XCOM.html>, National Institute of Standards
and Technology (NIST), 2007.
Tsoulfanidis, N., Measurement and Detection of
Radiation, Hemisphere Publishing Corporation,
-
Gunnink, R., Arlt, R., “Methods for evaluating and
analyzing CdZnTe spectra”, Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section A:
Accelerators, Spectrometers, Detectors and
Associated Equipment, Cilt 458, 196-205, 2001.
Pérez, J. M., He, Z., Wehe, D. K., Du, Y. F.,
“Estimate of large CZT detector absolute
efficiency”, IEEE Transactions on Nuclear
Science, Cilt 49, 2010-2018, 2002.
González, R., Pérez, J.M.,He, Z., “ Efficiency at
different interaction depth in large coplanar
CdZnTe detectors”, Nuclear Instruments and
Methods in Physics Research Section A:
Accelerators, Spectrometers, Detectors and
Associated Equipment, Cilt 531, No 3, 544-559,
-
Brutscher, J., Arlt, R., Czock, K. H., “Isotope
identification software for gamma spectra taken
with CdZnTe detectors”, Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section A:
Accelerators, Spectrometers, Detectors and
Associated Equipment, Cilt 458, No 1, 189-195,
-

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

-

Bölüm

-

Yazarlar

Haluk Yücel Bu kişi benim

Ayşe Solmaz

Asena Kurt Bu kişi benim

Tolga İnal Bu kişi benim

Doğan Bor Bu kişi benim

Yayımlanma Tarihi

18 Şubat 2013

Gönderilme Tarihi

18 Şubat 2013

Kabul Tarihi

-

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2008 Cilt: 23 Sayı: 3

IZ

https://izlik.org/JA74UZ49DT

Kaynak Göster

RIS / Bibtex

APA

Yücel, H., Solmaz, A., Kurt, A., İnal, T., & Bor, D. (2013). DİSK KAYNAK GEOMETRİSİ İÇİN 30-670 keV GAMA IŞINI ENERJİ ARALIĞINDA CdZnTe DETEKTÖRÜNÜN DEDEKSİYON VERİMİ. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 23(3). https://izlik.org/JA74UZ49DT

AMA

1.Yücel H, Solmaz A, Kurt A, İnal T, Bor D. DİSK KAYNAK GEOMETRİSİ İÇİN 30-670 keV GAMA IŞINI ENERJİ ARALIĞINDA CdZnTe DETEKTÖRÜNÜN DEDEKSİYON VERİMİ. GUMMFD. 2013;23(3). https://izlik.org/JA74UZ49DT

Chicago

Yücel, Haluk, Ayşe Solmaz, Asena Kurt, Tolga İnal, ve Doğan Bor. 2013. “DİSK KAYNAK GEOMETRİSİ İÇİN 30-670 keV GAMA IŞINI ENERJİ ARALIĞINDA CdZnTe DETEKTÖRÜNÜN DEDEKSİYON VERİMİ”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 23 (3). https://izlik.org/JA74UZ49DT.

EndNote

Yücel H, Solmaz A, Kurt A, İnal T, Bor D (01 Mart 2013) DİSK KAYNAK GEOMETRİSİ İÇİN 30-670 keV GAMA IŞINI ENERJİ ARALIĞINDA CdZnTe DETEKTÖRÜNÜN DEDEKSİYON VERİMİ. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 23 3

IEEE

[1]H. Yücel, A. Solmaz, A. Kurt, T. İnal, ve D. Bor, “DİSK KAYNAK GEOMETRİSİ İÇİN 30-670 keV GAMA IŞINI ENERJİ ARALIĞINDA CdZnTe DETEKTÖRÜNÜN DEDEKSİYON VERİMİ”, GUMMFD, c. 23, sy 3, Mar. 2013, [çevrimiçi]. Erişim adresi: https://izlik.org/JA74UZ49DT

ISNAD

Yücel, Haluk - Solmaz, Ayşe - Kurt, Asena - İnal, Tolga - Bor, Doğan. “DİSK KAYNAK GEOMETRİSİ İÇİN 30-670 keV GAMA IŞINI ENERJİ ARALIĞINDA CdZnTe DETEKTÖRÜNÜN DEDEKSİYON VERİMİ”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 23/3 (01 Mart 2013). https://izlik.org/JA74UZ49DT.

JAMA

1.Yücel H, Solmaz A, Kurt A, İnal T, Bor D. DİSK KAYNAK GEOMETRİSİ İÇİN 30-670 keV GAMA IŞINI ENERJİ ARALIĞINDA CdZnTe DETEKTÖRÜNÜN DEDEKSİYON VERİMİ. GUMMFD. 2013;23. Available at https://izlik.org/JA74UZ49DT.

MLA

Yücel, Haluk, vd. “DİSK KAYNAK GEOMETRİSİ İÇİN 30-670 keV GAMA IŞINI ENERJİ ARALIĞINDA CdZnTe DETEKTÖRÜNÜN DEDEKSİYON VERİMİ”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 23, sy 3, Mart 2013, https://izlik.org/JA74UZ49DT.

Vancouver

1.Haluk Yücel, Ayşe Solmaz, Asena Kurt, Tolga İnal, Doğan Bor. DİSK KAYNAK GEOMETRİSİ İÇİN 30-670 keV GAMA IŞINI ENERJİ ARALIĞINDA CdZnTe DETEKTÖRÜNÜN DEDEKSİYON VERİMİ. GUMMFD [Internet]. 01 Mart 2013;23(3). Erişim adresi: https://izlik.org/JA74UZ49DT