Influence of transport properties on energy resolution of planar TlBr and CdZnTe gamma-ray detectors: Monte-Carlo investigation

Abstract

The response of TlBr- and CdZnTe-detectors to gamma-rays from ⁵⁷Со and ¹³⁷Cs was simulated by Monte-Carlo method via Geant4 package. We studied the influence of transport parameters of electrons and holes on energy resolution of detectors. The modification of photopeaks with a changing the ratio of the electron and hole mobilitylifetime products was investigated. All results obtained for TlBr detectors were compared with the results for CdZnTe-detectors. The efficiency for detecting gamma-quanta in the range of energies from 10 keV to 3 MeV by both kinds of detector was researched.

С помощью пакета Geant4 методом Монте-Карло промоделирован отклик TlBr- и CdZnTe-детекторов на гамма-излучение от ⁵⁷Со и ¹³⁷Cs . Изучено влияние транспортных свойств электронов и дырок на энергетическое разрешение детекторов. Исследована модификация фотопиков с изменением отношения произведений подвижности на время жизни для электронов и дырок. Все результаты, полученные для TlBr-детекторов, были сравнены с результатами для CdZnTe-детекторов. Исследована эффективность обеих систем детектирования гамма-квантов в диапазоне энергий от 10 кэВ до 3 МэВ.

За допомогою пакета Geant4 методом Монте-Карло було промодельовано відгук TlBr- і CdZnTe-детекторів на гамма-випромінювання від ⁵⁷Со і ¹³⁷Cs. Вивчено вплив транспортних параметрів електронів і дірок на енергетичну роздільність детекторів. Досліджено модифікацію фотопіків зі зміною відношення добутків рухливості на час життя для електронів і дірок. Всі результати, які було отримано для TlBr-детекторів, було порівняно з результатами для CdZnTe-детекторів. Досліджено ефективність обох систем детектування гамма-квантів у діапазоні енергій від 10 кеВ до 3 МеВ.