近日，西北工业大学深圳研究院查钢强教授团队，联合深圳中广核工程设计有限公司、西北核技术研究所等多所单位科研合作，发明了一种基于射线在探测器内作用深度的反演算法，在前置实验标定的基础上，可以大幅提高CdZnTe伽马射线探测器的能量分辨率。实现自行设计研制的CdZnTe伽马探测器对¹³⁷Cs@662keV的伽马射线的能量分辨率达到了0.7%，接近辐射探测领域的“金标准”和“天花板”——液氮致冷工作环境下HPGe探测器的水平，远优于任何市售闪烁体探测器（传统碘化钠闪烁体探测器FWHM＞7%@662keV）。此外，该能谱反演算法和前置标定技术，还可以大幅提高探测器的峰康比（从5.64提高到14.55），降低探测器本底噪音，提高光电探测效率，为便携式高灵敏度核素识别、低本底反康普顿探测提供了重要支撑，也为CdZnTe像素探测器在以SPECT/CT、质子重粒子治疗设备等核医学诊疗设备、伽马射线望远镜等空间探测设备以及伽马相机等核安全设备为代表的辐射探测和成像领域的应用奠定了良好基础。

图1 深度标定实验的工作原理

图2 能量校准的测试能谱（蓝色）、光电效应能谱（红色）、经深度筛选的高能量分辨高峰康比能谱（黄色）

相关成果已以“Energy Spectrum Correction and Carrier Mobility Calculation of CdZnTe Pixel Detector Based on the Depth of Interaction.”（DOI：10.1109/TNS.2022.3170427）为题发表于IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE。国家自然科学基金（61874089），广东省基础与应用基础研究基金（2021A1515012558），深圳市科创委（No. CJGJZD20210408091402006）对研究提供了资金支持。