HPGe- detektorn är en mycket ren germaniumdetektor .
Det används inom kärn- och strålningsfysik för att mäta spektrumet av röntgen- och gammastrålar . Den har hög energiupplösning och hög detekteringseffektivitet. Den kräver kylning (vanligtvis flytande kväve ) för att fungera. De mest kända tillverkningsföretagen är CANBERRA, ORTEC och Baltic Scientific Instruments, från ryska tillverkare - IFTP .
Detektorn är en cylindrisk stiftdiod gjord av en germaniumkristall med hög renhet, upp till 90 mm i diameter (eller mer) och upp till 85 mm lång, placerad i ett hölje med en kylfläns ( kryostat ) nedsänkt i ett Dewar-kärl . Detektorn drivs av en konstant högspänningskälla upp till 5 kV. Som regel krävs en jämn ökning av spänningen till driftsnivån inom några minuter. För 122 keV (Co-57) gammastrålar är energiupplösningen cirka 1 keV, och vid energier på 1,3 MeV är upplösningen cirka 2 keV. Den relativa detekteringseffektiviteten vid energier på cirka 1 MeV kan vara upp till 150 % och högre. Specialtyper av detektorer för detektering av lågenergispektrum (i storleksordningen 10 keV) har en liten tjocklek och är utrustade med ett ingångsfönster av tunn berylliumfolie eller ett kolfiberfönster. Vid mätningar används ofta en cylindrisk blykollimator för att skydda sidoytan på detektorn från den yttre bakgrunden. I laboratorier används ofta en blysköld, inuti vilken detektorn är placerad och provet placeras.
Kylning av detektorn ger en nästan fullständig frånvaro av gratis laddningar i detektorns huvudvolym och följaktligen en extremt låg mörkström . När ett gammakvantum passerar genom detektorns material, omvandlas dess energi till bildandet av fria laddningar i halvledaren . Den resulterande laddningen skapar en strömpuls mellan elektroderna , proportionell mot energin som överförs av gammakvantumet . När ett gamma-kvantum är fullständigt absorberat av detektormaterialet, bestäms energiupplösningen utifrån statistiska överväganden och är proportionell mot kvadratroten av antalet laddningar som bildas. Denna process på det erhållna gammaspektrumet motsvarar den totala absorptionstoppen, och bredden på denna topp vid halva höjden anges som detektorns huvudkaraktär (upplösning). Förutom den totala absorptionstoppen kan pulser motsvarande partiell absorption erhållas från detektorutgången. För tillräckligt höga energier av ett gamma-kvantum är födelsen av ett elektron - positron - par möjlig, medan den kinetiska energin hos elektronen och positronen också spenderas på att skapa fria laddningar, efter att positronen slutar förintas den med födelsen av ett sekundärt par gamma-kvanta, och den ena eller båda kan lämna detektorn utan interaktion och därmed föra bort 511 keV vardera.
Bestämning av isotopsammansättningen av klyvbara material i oförstörande provningsmetoder, bestämning av den kemiska sammansättningen med aktiveringsmetoder.