NUMEXO2 Dijital Elektronik ile NaI(TI) Dedektörü İçin Enerji Çözünürlüğü Performans Araştırması

Year 2023, Volume: 23 Issue: 6, 1391 - 1394, 28.12.2023

Vakkas Bozkurt

https://doi.org/10.35414/akufemubid.1317400

Abstract

Dedektör sistemleri ile birlikte kullanılan elektronik sistemler, dedektör yapısı ve kullanılan dedektör malzemeleri enerji çözünürlüğü üzerinde etki eden parametrelerdir. Bu çalışmada, deneysel ve uygulamalı nükleer çalışmalarda en çok tercih edilen dedektör sistemi olan Talyum katkılı NaI(Tl) sintilasyon dedektör sisteminin enerji çözünürlüğü performans incelemesi yapılmıştır. Bu araştırmada, yeni geliştirilen 50kHz sayım sayısı limitine sahip olan NUMEXO2 dijital elektronik sistem ile birleştirilen geleneksel NaI(Tl) dedektör sistemi kullanılarak veri alımı yapıldı. Bu çalışmadaki veriler Fransa'daki GANIL araştırma merkezinde gerçekleştirilen deney sonucundan alınıp analizi yapılmıştır. Deneyde kullanılan 60Co radyoaktif kaynağın 1173.2 keV ve 1332.5 keV gama enerji pikleri için NaI(TI) fosfor sandviç detektörün her bir kristalinden elde edilen spektrum, her bir referans enerji pikinin tam genişlik yarı yükseklik-FWHM (Full Width Half Maximum) değerlerini elde etmek için uygun hale getirildi ve her bir NaI(TI) fosfor sandviç dedektörün enerji çözünürlüğü performans incelemesi yapılmıştır.

Keywords

Enerji Çözünürlüğü, NaI(TI), Dijital Elektronik, Gama Spektroskopisi

Energy Resolution Performance Research for NaI(TI) Detector with NUMEXO2 Digital Electronic

Abstract

The electronic systems used with the detector systems, the detector structure and the detector materials used are the parameters that affect the energy resolution. In this study, the energy resolution performance analysis of the Thallium doped NaI(Tl) scintillation detector system which has been the most preferable detectors system in experimental and applied nuclear studies.In this study, data acquisition was performed using the traditional NaI(Tl) detector system combined with the newly developed digital electronics NUMEXO2, which has a counting rate limit of 50kHz.The data in this study were taken from the experiment conducted at the GANIL research center in France and analyzed. 1173.2 keV and 1332.5 keV gamma energy peaks of the 60Co radioactive source used for the experiment and spectrum obtained for each crystal of NaI(TI) phoswich detector. Each spectrum of these reference energy peaks were fitted in order to obtain the full width of half-heights-FWHM (Full Width Half Maximum) to find out the energy resolution performance of each NaI(TI) phoswich detector.

Keywords

Energy Resolution, NaI(TI), Digital Elektronics, Gamma Spectroscopy

References

• Akkurt, I., Gunoglu, K. & Arda, S.S. (2014). Detection Efficiency of NaI(Tl) Detector in 511–1332 keV Energy Range. Hindawi Publishing Corporation Science and Technology of Nuclear Installations, 2014, 1-5.
• Arıcı, T., (2012). Gama ışını spektroskopisi için bir hibrid dedektör sisteminin kurulumu ve karakterizasyonu. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 110.
• Celiktas, C., Ermis, E.E., Pilicer, E. (2014). Note on the comparison of experimental and simulated gamma energy spectra for NaI with 137Cs, 60Co, and 241Am. Annals of Nuclear Energy 73, 355-360.
• De France, G. (2014). High resolution gamma-ray spectroscopy at GANIL, in Proc. 36th Brazilian Workshop on Nuclear Physics, Sao Paulo, 1625(1), 10-16.
• Egea, F. J., et al. (2015). A new front-end high-resolution sampling board for the new-generation electronics of EXOGAM2 and NEDA detectors. IEEE Transactions On Nuclear Science, 62(3), 1056-1062.
• Hossain, I., Sharip, N. & Viswanathan, K.K. (2012). Efficiency and resolution of HPGe and NaI(Tl) detectors using gamma-ray spectroscopy. Scientific Research and Essays, 7(1), 86-89.
• Hofstadter, R. (1948). Alkali Halide Scintillation Counters, Phys. Rev. 74, 100-101.
• Krane, K.S. (1988). Introductory Nuclear Physics, 3rd Edition, John Wiley & Sons, New York, USA, 327-361.
• Martin A., Harbison S., Beach K., Cole P. (2018). An Introduction to Radiation Protection, 7th Edition, CRC Press, Boca Raton, FL, USA, 6-67.
• Yalcınkaya, M., Isgor, S., (2017). NaI(Tl) detektörü için enerji kalibrasyonunun ve enerji çözünürlüğünün elde edilmesi. J. BAUN Inst. Sci. Technol., 19(3), 117-120.
• Qadr, H.M. (2020). Comparison of Energy Resolution and Efficiency of NaI(TI) and HPGe Detector using Gamma-ray Spectroscopy. Journal of Physical Chemistry and Functional Materials, 3(1), 24-27.