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Study of CdZnTeSe Gamma-Ray Detector under Various Bias Voltages

Materials Sciences and Applications 2020年第8期11卷 553-559页

作者： Mebougna L. Drabo Stephen U. Egarievwe Utpal N. Roy Benicia A. Harrison Carmella A. Goree Emmanuel K. Savage Ralph B. James Department of Mechanical & Civil Engineering and Construction Management Alabama A&M University Huntsville AL USA Nuclear Engineering and Radiological Science Center Alabama A&M University Huntsville AL USA Department of Electrical Engineering and Computer Science Alabama A&M University Huntsville AL USA Department of Nonproliferation and National Security Brookhaven National Laboratory Upton NY USA Science and Technology Directorate Savannah River National Laboratory Aiken SC USA Biological and Environmental Sciences Department Alabama A&M University Huntsville AL USA Department of Physics Chemistry and Mathematics Alabama A&M University Huntsville AL USA

Cadmium zinc telluride selenide (CdZnTeSe) is a new semiconductor material for gamma-ray detection and spectroscopy applications at room temperature. It has very high crystal quality compared to similar materials such as cadmium telluride and cadmium zinc telluride. The consistency of peak position in radiation detection devices is important to practical applications. In this paper, we have characterized a CdZnTeSe planar detector for bias voltages in the range of -20 V to -200 V and amplifier shaping time of 2, 3 and 6 μs. The peak position of the 59.6-keV gamma line of 241Am becomes more stable as the absolute value of the applied voltage increases. The best energy resolution of 8.5% was obtained for the 59.6-keV gamma peak at -160 V bias voltage and 3-μs shaping time. The energy resolution was relatively stable in the -120 V to -200 V range for a 6-μs shaping time. Future work will be focused on the study of the peak position and energy resolution over time.

关键词： CdZnTeSe energy Resolution energy-peak stability Gamma-Ray Spectroscopy Nuclear Detectors

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