Detektoren
Wir beziehen Detektoren für unsere Messsysteme von Herstellern mit langjähriger Erfahrung auf dem Gebiet der Detektortechnik, wie zum Beispiel Ritec, Amcrys-h, Yafi, BSI, DSG und VacuTec.
Detektoren in der Strahlungsmeßtechnik gibt es für Alpha-, Beta- und Gammastrahlung sowie für Neutronen. Weiterhin muß man zwischen Detektoren unterscheiden, die nur Ereignisse zählen und Detektoren, die spektrometrische Messungen erlauben.
Zu den Zähldetektoren gehören z.B. Geigerzählrohre und He-3-Neutronendetektoren.
Spektrometrische Detektoren gibt es zwar auch für Alpa- und Betastrahlung, für die Nuklidcharakterisierung und für die Benutzung zusammen mit den MCAs am interessantesten sind die spektrometrischen Gammadetektoren (Halbleiterdetektoren, Szintillationsdetektoren und spektrometrische Zählrohre). Charakterisieren kann man diese Detektoren durch ihre Energieauflösung und Ihre Empfindlichkeit.
Halbleiterdetektoren
... sind prinzipiell in Sperrichtung betriebene Dioden mit einer großvolumigen Sperrschicht, die mit einem ladungsempfindlichen Vorverstärker ausgelesen werden.
Germaniumdetektoren (HPGe) haben die bestmögliche Energieauflösung, sind durch die Kühlung (flüssiger Stickstoff) aber klobig, aufwendig im Betrieb und zudem noch recht teuer. Germaniumdetektoren sind typischerweise mit Empfindlichkeiten erhältlich, die zwischen mittelgroßen NaI-Detektoren und großen CdZnTe-Detektoren liegen.
Kadmium-Zink-Tellurid-Detektoren (CdZnTe- oder CZT-Detektoren) gehören auch zu den Halbleiterdetektoren, arbeiten aber bei Raumtemperatur. Von der Auflösung her sind CZT-Detektoren signifikant schlechter als stickstoffgekühlte Germaniumdetektoren, aber erheblich besser als die besten Szintillationsdetektoren. Typisch für CZT ist, daß nur relativ kleine Detektorgrößen verfügbar und dementsprechend die Empfindlichkeiten sehr gering sind. Dies kann aber durchaus ein Vorteil sein, wenn hochradioaktive Gegenstände gemessen werden müssen bzw. eine hohe Ortsauflösung gefordert ist.
CZT-Detektoren gibt es in den Versionen planar und semisphärisch. Planare Detektoren sind gut für Energien <100 keV, semisphärische Detektoren ergeben gut auswertbare Spektren hinauf bis 2 MeV.
Szintillationsdetektoren sind im Prinzip Salzkristalle, in denen bei der Absorption von Gammaquanten Lichtblitze ausgelöst werden. Diese Lichtblitze werden mit einen Photoelektronenvervielfacher, manchmal auch mit einer empfindlichen Photodiode, ausgelesen. Szintillationsdetektoren haben generell eine schlechte Energieauflösung. Ein weiteres Problem ist, daß die Energiekalibrierung empfindlich gegenüber Temperaturschwankungen ist. Sie lassen sich aber zu akzeptablen Preisen mit sehr hoher Empfindlichkeit herstellen. Am weitesten verbreitet sind Szintillationsdetektoren aus NaI (Natriumiodid). Sie weisen auch mit die beste Auflösung unter den Szintillatoren auf.
Eine neuere Entwicklung sind Detektoren aus LaCl3 (Lanthanclorid) oder LaBr3 (Lanthanbromid), die eine bis zu einem Faktor 2 bessere Auflösung als NaI-Detektoren aufweisen und zudem noch temperaturstabiler sind. Allerdings sind sie noch relativ teuer, und eine gewisse Eigenradioaktivität des Lathan hat zur Folge, das sie für die Messung bei niedrigsten Strahlenpegeln eher ungeeignet sind.
Weit verbreitet sind auch Detektoren aus CsI (Cäsiumiodid) und BGO (Wismutgermanat), die eine noch höhere volumenspezifische Empfindlichkeit als NaI besitzen. CsI-Detektoren werden auch oft mit Photodiode angeboten und sind dadurch schön kompakt. Plastedetektoren haben eine sehr schlechte, spektroskopisch kaum noch verwertbare Energieauflösung, sind dafür bei hoher Empfindlichkeit mit am preiswertesten.
Lieferbare Detektoren
Natriumiodid-Detektoren (Szintillationsdetektoren)
Kadmium-Zink-Tellurid-Detektoren (CdZnTe)
Germanium-Detektoren (HPGe) bitte anfragen
Helium-3-Zählrohre (He-3-Detektoren)