Расчет аппаратурного гамма-спектра и эффективности регистрации

Последовательно вычислялись величины собранных зарядов для всех фотонов. Осуществляя обратный переход к энергетическим величинам рассчитывалось амплитудное распределение импульсов в детекторе.

Форма амплитудного распределения зависит от флуктуаций заряда, определяемых тремя независимыми процессами:

- статистическими флуктуациями числа электро-дырочных пар σ_l∕.

- флуктуациями заряда вследствие шумовых процессов как в детекторе, так и в предусилителе

- неоднородным характером переноса носителей и их захватом σ₁.

Среднеквадратические отклонения флуктуаций указанных процессов обозначено здесь каксоответственно.

В диссертационной работе выполнено оригинальное моделирование и проведены расчеты учета шумового вклада схемотехники предусилителя и основного формирующего усилителя. Рассчитывалась флуктуация заряда, собранного при поглощении одного фотона. Вариация числа пар описывалась гауссовским распределением с центроми дисперсией

Суммарная дисперсия собранного заряда σ²рассчитывалась как:

Флуктуация ионизации описывалась фактором Фано F, который для CdZnTe и CdTe равен 0,1 [50]

Для расчета шумов детектора и электроники при формировании конфигурационного файла задавались основные параметры спектрометрического тракта: время формирования усилителя _tp,

сопротивления обратной связи и фильтра R_fи R_b, емкости обратной связи, емкости детектора и входной емкости транзистора (Q, Q и Cqss, соответственно) и крутизна транзистора S. В качестве усилителя был выбран простейший усилитель с квази-гауссовским RC-CR преобразованием.

Среднеквадратическое отклонение σ_noi_seвычислялось по формуле:

Флуктуация заряда вследствие неоднородности транспортных характеристик и электрического поля учитывалась, следуя [51], в виде: где G(W)- фактор захвата, характеризующий потери заряда при их сборе; Ъ - параметр подгонки в модели.

В результате проведенного аналогичного расчета для других фотонов вычислен аппаратурный спектр исходного фотонного излучения, с учетом конечного энергетического разрешения.

3.5.