Fabrication of 2-cm thick TlBr detectors

2cm厚の臭化タリウム検出器の製作

人見 啓太朗*; 前田 茂貴   ; 野上 光博*; 伊藤 主税   ; 渡辺 賢一*

Hitomi, Keitaro*; Maeda, Shigetaka; Nogami, Mitsuhiro*; Ito, Chikara; Watanabe, Kenichi*

本研究において厚さ2cmのピクセル化されたTlBr検出器を製造した。直径50mmのTlBr結晶は、ゾーン精製された材料を使用してBridgman-Stockbarger法によって成長させた。ピクセル化されたTlBr検出器は、20mm 20mm 20mmの寸法で成長した結晶から製造した。平面カソードおよびピクセル化アノードは、Tlの真空蒸着によって結晶上に構築された。アノードは、ガードリングで囲まれた16ピクセルの電極(3mm 3mm)で構成した。電荷に敏感なプリアンプがデバイスのピクセル電極に接続した。プリアンプからの出力信号はデジタイザーで記録した。取得した信号波形は、パルス高さスペクトルを取得するために、イベントごとにPCイベントで分析した。ピクセル化されたTlBr検出器の陰極表面に、室温でAm-241ガンマ線源を照射した。陰極に印加されたバイアス電圧は2000Vである。59.5keVのガンマ線に対応する明確な全エネルギーピークが検出器から得られた。59.5keVのガンマ線の明確な全エネルギーピークは、TlBr結晶の優れた電子輸送特性を示している。

A 2-cm thick pixelated TlBr detector was fabricated in this study. A 50-mm diameter TlBr crystal was grown by the Bridgman-Stockbarger method using zone-purified materials. A pixelated TlBr detector was fabricated from the grown crystal with the dimension of 20 mm 20 mm 20 mm. The planar cathode and pixelated anodes were constructed on the crystal by vacuum evaporation of Tl. The anode consisted of 16-pixel electrodes (3 mm 3 mm) surrounded by a guard ring. A charge-sensitive preamplifier was connected to a pixel electrode on the device. The output signals from the preamplifier were recorded with a digitizer. The acquired signal waveforms were analyzed with a PC event by event for obtaining pulse-height spectra. The cathode surface of the pixelated TlBr detector was irradiated with an Am-241 gamma-ray source at room temperature. The applied bias voltage to the cathode was 2000 V. A clear full-energy peak corresponding to 59.5-keV gamma rays was obtained from the detector. The clear full-energy peak of 59.5-keV gamma-ray was reflecting the good electron transport property of the TlBr crystal.