超纯度锗侦测器英文解释翻译、超纯度锗侦测器的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 hyperpure germanium detector

分词翻译：

超的英语翻译：

exceed; go beyond; overtake
【计】 hyperactive
【医】 per-; ultra-

纯度的英语翻译：

【化】 purity
【医】 purity
【经】 fineness

锗的英语翻译：

germanium
【化】 germanium
【医】 Ge; germanium

侦测的英语翻译：

sense
【电】 surveillance

器的英语翻译：

implement; organ; utensil; ware
【医】 apparatus; appliance; crgan; device; organa; organon; organum; vessel

专业解析

超纯度锗侦测器（High-Purity Germanium Detector, HPGe Detector）是一种基于超高纯度锗半导体材料制成的核辐射探测设备，主要用于高精度测量伽马射线（γ射线）和X射线的能量与强度。其名称可拆解如下：

超纯度锗 (High-Purity Germanium, HPGe)：
- 锗 (Germanium, Ge)：一种化学元素（原子序数32），属于半导体材料。
- 超纯度 (High-Purity)：指锗晶体的纯度极高，杂质浓度极低（通常低于10个杂质原子/立方厘米）。这种超高纯度是探测器性能的关键，因为杂质会俘获电荷载流子（电子和空穴），降低探测效率和能量分辨率。超高纯度锗通常通过特殊的区域提纯工艺（Zone Refining）制备。
侦测器 (Detector)：
- 指该设备的功能是探测（侦测）核辐射粒子或光子（此处主要指γ射线和X射线）。

工作原理简述：当高能γ射线或X射线光子进入HPGe探测器的灵敏区（即高纯度锗晶体）时，会与锗原子发生相互作用（主要是光电效应、康普顿散射和电子对效应），产生电子-空穴对。在探测器两端施加高反向偏压后，这些电荷载流子（电子和空穴）会被电场分离并分别向两极漂移。收集到的电荷量与入射光子的能量成正比。通过测量产生的电脉冲幅度，即可精确确定入射光子的能量。

核心特点与优势：

极高的能量分辨率： HPGe探测器最显著的优势是其无与伦比的能量分辨率，远优于其他γ射线探测器（如NaI(Tl)闪烁体探测器）。这使得它能够清晰区分能量非常接近的γ射线峰，是核素识别和精确能谱分析的“金标准”。
宽能量范围：能够探测从几千电子伏特（keV）到几兆电子伏特（MeV）的γ射线和X射线。
需要低温运行：由于锗的带隙窄，在室温下热激发产生的载流子（暗电流）会淹没信号，因此HPGe探测器必须在液氮温度（约77K或-196°C）或机械制冷条件下工作，以抑制噪声。

主要应用领域：

核物理研究：精确测量核衰变γ射线能谱，研究核结构。
环境监测：检测环境样品（土壤、水、空气）中的放射性核素污染。
核安全保障与核不扩散：核材料识别与核查。
地质勘探与矿产分析：通过自然γ能谱测井或实验室分析确定岩石矿物成分。
医学物理与放射性药物：放射性药物质量控制、活度测量。
天体物理：空间探测器上用于测量宇宙γ射线。
食品安全与海关稽查：检测食品或货物中的非法放射性物质或核素污染。

权威性参考来源：

美国核管理委员会 (NRC) - 辐射探测与测量基础： NRC官方网站提供了关于辐射探测原理和探测器类型（包括HPGe）的教育材料。https://www.nrc.gov/about-nrc/radiation/health-effects/radiation-detection.html (注：此链接通常包含基础原理，具体HPGe细节可能需查阅其技术文档库或相关导则)。
堪萨斯州立大学 - 辐射探测与测量课程讲义：大学物理系或核工程系的相关课程讲义通常会详细介绍HPGe探测器原理和特性。(例如：https://www.phys.ksu.edu/personal/rchilders/.../HPGe.pdf - 此为示例性链接格式，实际有效讲义链接需查询该校官网课程资源)。
ORTEC (AMETEK) 或 Canberra (Mirion Technologies) 等主要制造商的技术手册：这些生产HPGe探测器和谱仪系统的公司会发布详细的技术白皮书和应用指南，是了解探测器性能参数和最新技术的权威来源。(例如：https://www.ortec-online.com/.../germanium-detectors, https://www.mirion.com/.../germanium-detectors - 需访问其官网获取具体文档)。
国际原子能机构 (IAEA) 技术报告： IAEA发布了许多关于辐射探测技术、环境监测和核安保的技术报告和导则，其中会涉及HPGe探测器的应用和标准方法。(例如：IAEA TECDOC系列报告 - 需在IAEA文件库 https://www.iaea.org/publications 搜索相关主题)。
Knoll, G. F. "Radiation Detection and Measurement" (4th Edition)：核辐射探测领域的经典教科书，对HPGe探测器有深入详尽的阐述。

网络扩展解释

超纯度锗侦测器（即高纯锗探测器）是一种基于超高纯度锗晶体制造的核辐射探测设备，主要用于放射性粒子的能量测量与能谱分析。以下是其核心要点：

1.材料特性

锗晶体纯度极高，杂质含量低于 (10^{-15}) 量级，确保半导体性能稳定，减少信号干扰。
锗的原子序数为32（Ge），其半导体特性使其在辐射探测中具有高灵敏度。

2.工作原理

当放射性粒子（如α粒子、γ射线）进入晶体时，与原子相互作用产生电子-空穴对。在内部电场作用下，这些电荷被分离并迁移至电极，形成电信号。
信号经放大和数字化处理后，可分析粒子的能量、类型及来源。

3.应用领域

核物理研究：用于复杂γ能谱的高分辨率分析（如核素识别）。
环境监测：检测放射性污染或核材料衰变产物。
医学与天文：X射线光谱分析、宇宙射线探测等。

4.工作条件

低温环境：需在液态氮温度（约-196℃）下工作，以减少热噪声；但常温下可保存。
结构分类：分为平面型（探测中高能带电粒子）和同轴型（适合高能γ射线）。

5.性能优势与局限

高分辨率：能量分辨率显著优于NaI(Tl)闪烁体，适合复杂能谱解析。
效率较低：对高能γ射线的探测效率相对较低，需权衡应用场景。