[发明专利]碲锌镉探测器均匀性的测试系统及方法

说明书

本发明提供一种碲锌镉探测器均匀性的测试系统及方法，涉及半导体技术领域，系统包括：待测试的碲锌镉探测器、放射源、准直器、电荷灵敏前置放大器、处理模块和上位机；放射源用于：通过准直器的准直孔向碲锌镉探测器放射测试射线；电荷灵敏前置放大器用于：将碲锌镉探测器基于测试射线感生出的电荷信号，转换为指数衰减信号；处理模块用于：将指数衰减信号转换为满足预先设置的处理条件的数字信号；上位机用于：基于数字信号，生成碲锌镉探测器对应的能谱；其中，能谱用于表征碲锌镉探测器的内部均匀性。本发明实施例实现了对碲锌镉探测器内部均匀性的测试，有利于后续基于内部均匀性评估碲锌镉探测器的整体性能。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种碲锌镉探测器均匀性的测试系统及方法。

背景技术

半导体核辐射探测器，是半导体技术同核辐射探测技术相结合的产物，无论是对于α射线、β射线还是伽马射线，相对于气体探测器和闪烁体探测器所能达到的能量分辨率，半导体核辐射探测器可以改善1-2个量级。半导体核辐射探测器中，碲锌镉（CdZnTe，CZT）探测器由于其原子序数大、电阻率高以及具有较好的载流子输运特性，使得其探测效率相比于一般半导体材料更高，漏电流更小，能量分辨率更好。

碲锌镉探测器的内部CZT均匀性，是评估碲锌镉探测器整体性能的一项重要指标。

目前，没有能够实现测试碲锌镉探测器内部CZT均匀性的方案，导致难以评估碲锌镉探测器的整体性能，例如难以评估碲锌镉探测器的能量分辨率。

发明内容

本发明提供一种碲锌镉探测器均匀性的测试系统及方法，用以解决现有技术中难以评估半球型探测器的整体性能的问题。

本发明提供一种碲锌镉探测器均匀性的测试系统，包括：待测试的碲锌镉探测器、放射源、准直器、电荷灵敏前置放大器、处理模块和上位机；

所述放射源通过所述准直器连接于所述碲锌镉探测器，所述碲锌镉探测器的阳极连接于所述电荷灵敏前置放大器的输入端，所述电荷灵敏前置放大器的输出端连接于所述处理模块的输入端，所述处理模块的输出端连接于所述上位机；

所述放射源用于：通过所述准直器的准直孔向所述碲锌镉探测器放射测试射线；

所述电荷灵敏前置放大器用于：将所述碲锌镉探测器基于所述测试射线感生出的电荷信号，转换为指数衰减信号；

所述处理模块用于：将所述指数衰减信号转换为满足所述上位机的处理条件的数字信号；

所述上位机用于：基于所述数字信号，生成所述碲锌镉探测器对应的能谱；其中，所述能谱用于表征所述碲锌镉探测器的内部均匀性。

根据本发明提供的一种碲锌镉探测器均匀性的测试系统，所述系统还包括控制单元，所述控制单元分别连接于所述准直器和所述上位机；

所述控制单元用于：控制所述准直器的准直孔移动至预先设置的至少一个测试位置，将各所述测试位置及其对应的测试时间发送至所述上位机；

所述上位机还用于：

基于各所述测试位置及其对应的测试时间、以及所述测试时间对应的数字信号，生成所述碲锌镉探测器对应的能谱图；

基于所述能谱图，评估所述碲锌镉探测器的内部均匀性。

根据本发明提供的一种碲锌镉探测器均匀性的测试系统，所述准直孔的参数是基于对所述碲锌镉探测器预先设置的测试区域信息设置的；其中，所述参数包括以下至少一项：准直孔的孔径；准直孔的形状。

根据本发明提供的一种碲锌镉探测器均匀性的测试系统，在所述参数包括所述准直孔的孔径的情况下，所述准直孔的孔径基于以下至少一项确定：

在所述测试区域信息指示测试区域的面积小于第一阈值的情况下，确定所述准直孔的孔径小于第二阈值；

在所述测试区域信息指示测试区域的面积大于或等于第三阈值的情况下，确定所述准直孔的孔径大于或等于第四阈值。