Análisis de un espectrómetro de rayos gamma utilizando detectores de germanio de alta pureza

Abstract

Modern gamma ray spectrometry systems include high-resolution, high-purity germanium (HPGe) detectors; in addition, electronic components are connected to a computer system with data acquisition system to process gamma ray spectra. With a gamma-ray spectrometer, the determination of efficiency is very important for the analysis of nuclear reactions and decay analysis as well as the analysis of biological and environmental samples of target nuclear material. My project concerns how to calibrate spectra and calculate gamma-ray spectrometer efficiency with known standard sources. Gamma Ray spectrometers installed with single-crystal HPGe detectors were tested in two different laboratories, at the Inter University Accelerator Centre (IUAC), India and at the Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares (ININ), Mexico. Data from known standard sources (152Eu,133Ba,60Co,137Cs, etc.) were recorded used the CANDLE software developed by IUAC, New Delhi, India, calibrate the spectra and measure the area under the gamma peaks of known standard sources, in addition, the area under the peak was incorporated to determine the efficiency of the spectrometer. Calculations will be presented in Chapter 3, Chapter 4, Appendix A.4, and A.10.

Los sistemas modernos de espectrometría de rayos gamma incluyen detectores de germanio de alta resolución y pureza (HPGe). Los componentes electrónicos están conectados a un sistema informático con un sistema de adquisición de datos para procesar los espectros de rayos gamma. En un espectrómetro de rayos gamma, la determinación de la eficiencia es muy importante para el análisis de reacciones nucleares y muestras biológicas. Este proyecto se refiere cómo calibrar la energía de un detector y calcular las eficiencias (absoluta e intrínseca) de espectrómetros con fuentes estándares conocidas. Estos espectrómetros de rayos gamma instalados con detectores HPGe mono-cristalinos se probaron en dos laboratorios diferentes, en el Inter University Accelerator Centre (IUAC), Nueva Delhi, India y en el Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares (ININ), Toluca, México. Los datos de las fuentes estándares conocidas (152Eu, 133Ba, 60Co, 137Cs, etc.) se registraron utilizando el software CANDLE desarrollado por IUAC, se calibraron los espectros y se midió el área bajo los picos gamma de fuentes estándares conocidas, además, se incorporó el área bajo el pico de energía para determinar la eficiencia del espectrómetro. Los cálculos se presentarán en el capítulo 3, 4, y apéndice A.4 y A.10.