1.同轴锗锂γ射线探测器的工作原理同轴锗锂γ射线探测器犹如一种被施加反向偏压的二极管，当γ射线入射到其耗尽层时，在γ射线轨迹的两边产生电子—空穴对，在电场的作用下，电子向N区漂移，空穴向P区漂移。在漂移的过程中不断发生碰撞产生更多的电子—空穴对。如果陷井密度小，复合几率小，迁移率就大，载流子的寿命就长，平均行程也就长，收集率可达90%以上，输出脉冲可达极大值。电流脉冲的幅度与γ量子在耗尽层损失的能量成正比。加上反向偏压，必然产生反向漏电流。同轴Ge(Li)γ射线探测器反向漏电流I与反向偏压V的关系曲线如图4-1-5所示。
2.同轴锗锂Ge(Li)γ射线探测器的能量分辨率在-199℃液态氮温度下，影响γ射线能量分辨率的主要因素是锗材料性能、反向漏电流、电子学噪声——包括电子线路及探测器封装附加电容的噪声。
当探测器每厘米漂移深度上所加偏压大于1000V时，反向漏电流仍然是小于1×10-9A，漏电流对能量分辨率影响较小。
锗材料不均匀，存在陷井，载流子收集不完全，这些反应在γ射线能量谱上，使光电峰低能部分加宽，并出现尾巴，光电峰高度降低，能量分辨率变差。
探测器在形成输出电脉冲的过程中，电脉冲幅度存着统计涨落，即使对确定的单能粒子，其电脉冲幅度也具有一定的分布。通常把脉冲计数率随脉冲幅度分布的半宽度ΔV1/2与计数率最大值所对应的脉冲幅度比定义为探测器对γ射线能量分辨率。根据入射粒子能量与脉冲幅度成正比，能量分辨率表示为
除外界因素：反向漏电流、电子学噪声、影响能量分辨率外，决定半导体探测器分辨率的主要因素是产生一个电子—空穴对所需要的能量，所需能量越小，分辨率越高。
气体电离室产生一个电子—离子对需要能量30eV；闪烁体探测器NaI（Tl）产生一个光电子需要能量300eV；半导体固体电离室Ge（Li）产生一个电子—空穴对需要能量3eV。对于具有能量为E的γ射线，在上述三种探测器中，产生的载流子数分别应为N＝E/30eV、N＝E/300eV、N＝E/3eV。产生的电荷应是E/Ee×1.6×10-19Q，其中Ee为产生一个电子—空穴对或一个光电子或一个电子—离子对所需能量。由于高斯分布，数目统计涨落为N1/2，对于N的起伏为N1/2/N＝1/N1/2。分辨率η由1/N1/2决定，所以Ge（Li）探测器η比气体电离室高101/2，比碘化钠闪烁体探测器高10倍。
Ge（Li）密度为5.33g/cm3，大于NaI（Tl）的密度（3.67g/cm3），这也是锗锂探测器比碘化钠探测器能量分辨率高的原因之一。探测器的电容视灵敏体积和漂移深度的大小而定，30～50cm3的同轴Ge（Li）自身电容为20～30pF，低温装置的附加电容为5pF。用同轴锗锂探测器测得的60Co、137Cs标准源同轴锗锂γ射线探测器能量谱，如图4-1-6所示，对于能量0.662MeV、1.332MeV的γ射线最好能量分辨率（峰的半宽度）分别为3.0keV 和5.0keV。
3.峰康比在实际工作中，要求光电峰与康谱顿边缘的高度比越大越好，影响峰康比的主要因素是能量分辨率、探测器灵敏体积、灵敏体积与探测器总体积比、探测器直径与长度比，低温装置结构及材料的影响也相当大。同轴锗锂探测器对137Cs标准源最好的峰康比为14：1。
4.探测器效率同轴Ge（Li）探测器探测效率主要决定探测器的灵敏体积、探测器的几何形状、γ射线入射方向等。但对60Co标准源1.33MeV的γ射线，灵敏体积为26cm3、43cm3的同轴Ge(Li)探测器与同轴φ3in×3in的NaI（Tl）比较，相对效率分别为3.4%和8.0%。
5．Ge（Li）探测器的工作特点1）必须在-190～-188℃的温度环境中工作探测器能量分辨率与温度有密切关系。在高温下，探测器反向漏电流、噪声都增大，能量分辨率变差。Si（Li）探测器大约为200°K，Ge（Li）探测器大约为100°K时，尚能保持满意的分辨率。上述极限在很大程度上依赖于探测器反向漏电流比较小。温度慢慢降低时，Si（Li）降低到40～50°K，Ge（Li）降低到30°K，能量分辨率缓缓变好。最好的能量分辨率温度，Si（Li）是50～80°K，Ge（Li）是10～40°K。平时工作在77°K，77°K是液态氮温度-190℃。
探测器脉冲上升时间与温度的关系。Ge（Li）探测器输出脉冲上升前沿10-7～10-9s，由于温度上升载流子漂移速度变慢，上升时间逐渐增加。如果将Ge（Li）从77°K冷却到30°K，脉冲上升时间明显变小。在更低温度下，脉冲上升时间很快变小。在Ge（Li）探测器中Li＋空穴迁移率较高，在常温下Li＋空穴就能在PN结中很快漂移到探测器表面，使反向漏电流与漏电流急速增长，导致探测器损坏。所以目前锗锂探测器必须在低温下保存与使用。
2）低噪声电子放大器半导体探测器必须使用低噪声电子放大器，因为其本身的能量分辨率很高，实测的能量分辨率基本上由电子放大系统的噪声和仪器的稳定性决定。电荷灵敏放大器是低噪声放大器的核心，其收集小信号并放大，经微分—积分电路，防止叠加，进行主放大，再微分，进入切割放大器，选择合适能区。低噪声放大器方块图如图4-1-7所示。
