HPGe- detektoren er en yderst ren germaniumdetektor .
Det bruges i nuklear og strålingsfysik til at måle spektret af røntgen- og gammastråler . Den har høj energiopløsning og høj detektionseffektivitet. Det kræver afkøling (normalt flydende nitrogen ) for at fungere. De mest berømte produktionsvirksomheder er CANBERRA, ORTEC og Baltic Scientific Instruments, fra russiske producenter - IFTP .
Detektoren er en cylindrisk stiftdiode lavet af en højrent germaniumkrystal, op til 90 mm i diameter (eller mere) og op til 85 mm lang, placeret i et hus med en køleplade ( kryostat ) sænket ned i en Dewar-beholder . Detektoren drives af en konstant højspændingskilde op til 5 kV. Som regel kræves en jævn stigning i spændingen til driftsniveauet inden for få minutter. For 122 keV (Co-57) gammastråler er energiopløsningen omkring 1 keV, og ved energier på 1,3 MeV er opløsningen omkring 2 keV. Den relative detektionseffektivitet ved energier på ca. 1 MeV kan være op til 150 % og højere. Specielle typer detektorer til detektering af lavenergi (i størrelsesordenen 10 keV) spektrum har en lille tykkelse og er udstyret med et indgangsvindue lavet af tynd berylliumfolie eller et kulfibervindue. Ved målinger bruges en cylindrisk blykollimator ofte til at afskærme sidefladen af detektoren fra den eksterne baggrund. I laboratorier bruges ofte et blyskjold, hvori detektoren er placeret og prøven placeres.
Køling af detektoren giver et næsten fuldstændigt fravær af gratis ladninger i detektorens hovedvolumen og følgelig en ekstrem lav mørkestrøm . Når et gamma-kvante passerer gennem detektorens materiale, omdannes dets energi til dannelsen af frie ladninger i halvlederen . Den resulterende ladning skaber en strømimpuls mellem elektroderne , proportional med den energi, der overføres af gammakvantemet . Når et gamma-kvante absorberes fuldstændigt af detektormaterialet, bestemmes energiopløsningen ud fra statistiske overvejelser og er proportional med kvadratroden af antallet af dannede ladninger. Denne proces på det opnåede gammaspektrum svarer til den totale absorptionstoppe, og bredden af denne top ved halvdelen af dens højde er angivet som detektorens hovedkarakteristik (opløsning). Ud over den totale absorptionsspids kan der opnås impulser svarende til delvis absorption fra detektorudgangen. For tilstrækkeligt høje energier af et gamma-kvante er fødslen af et elektron - positron - par mulig, mens den kinetiske energi af elektronen og positronen også bruges på at skabe frie ladninger, efter at positronen stopper , tilintetgør den med fødslen af et sekundært par gamma-kvanter, og den ene eller begge kan forlade detektoren uden interaktion og dermed bortføre 511 keV hver.
Bestemmelse af isotopsammensætningen af fissile materialer i ikke-destruktive testmetoder, bestemmelse af den kemiske sammensætning ved aktiveringsmetoder.