HPGe探测器点源效率与其空间位置的函数关系

本文采用蒙特卡罗(MCNP)模拟与实验相结合的方法,计算了HPGe探测器(美国Ortec公司产品,相对效率40%,对1332keV的分辨率为1.8keV)对空间不同位置、不同能量点源的探测效率,对Masayasu等[1]提出的点源径向表达式作了修正,改进了与实验值(或MC模拟值)的一致性;给出了HPGe探测器效率随点源位置变化的解析表达式;证明了应用MCNP模拟方法确定探测器对于点源的探测效率函数的可靠性和实用性,也有助于对体源效率的测量和计算。     

应用蒙特卡罗方法表征HPGe探测器

采用蒙特卡罗方法计算HPGe探测器对光子的探测效率,需对计算模型参数进行确定。使用蒙特卡罗模拟计算和实验测量相结合的方法,对晶体死层厚度及冷指尺寸进行了表征。结果表明,使用此方法确定晶体参数模拟光子的探测效率,在59.54～1408.1keV光子能量范围内,计算效率与实测效率相对偏差在5%以内,并进行了实验验证。     

HPGeγ探测器的点源效率函数及其参数确定

文章阐述了HPGeγ探测器对点源的探测效率函数及其参数的确定方法,并利用该函数,通过数值拟合方法,对两块已知样品中226Ra、232Th和40K三种放射性核素的放射性活度进行了分析,结果与已知数据吻合,证明了点源效率函数及其参数确定方法的实用性.从而可扩展到对任意形状样品的非破坏性测量和分析.     

空间任意位置点源效率函数及参数的确定

采用蒙特卡罗(MCNP)模拟与实验相结合的方法,计算了HPGe探测器对空间不同位置、不同能量点源的探测效率.根据模拟计算结果,通过数值拟合方法,确定了HPGe探测器对点源137 Cs和60Co的探测效率函数及其参数,并对实验结果进行验证.研究表明,应用蒙特卡罗模拟方法确定HPGe γ探测器对于点源的探测效率函数及其参数是一种简便、有效的方法.     

薄型NaI（Tl）探测器信噪比的蒙特卡罗模拟

本文用蒙特卡罗方法模拟了^133Xe、^133mXe和^135Xe在薄型NaI晶体中的沉积,并模拟计算了信噪比,以分析^40K、U系和Th系核素以及^137Cs在Xe测量能窗中造成的噪声影响。结果表明,信噪比的变化与射线能量相关;^133Xe在晶体厚度为2cm时信噪比最低^133mXe在晶体厚度1-4cm时信噪较低且随晶体厚度的变化不明显,^135Xe在晶体厚度0．2-5cm时信噪比没有极值且随着晶体厚度的增加而增加。     

薄型NaI(T1)探测器信噪比的蒙特卡罗模拟

本文用蒙特卡罗方法模拟了133Xe、133mXe和135Xe在薄型NaI晶体中的沉积,并模拟计算了信噪比,以分析40K、U系和Th系核素以及137Cs在Xe测量能窗中造成的噪声影响.结果表明,信噪比的变化与射线能量相关;133Xe在晶体厚度为2cm时信噪比最低,133mXe在晶体厚度1～4cm时信噪较低且随晶体厚度的变化不明显,135Xe在晶体厚度0.2～5cm时信噪比没有极值且随着晶体厚度的增加而增加.     

HPGe探测器死层厚度及点源效率函数研究

在层析γ扫描分析方法的效率矩阵求解过程中,建立准确尺寸的HPGe晶体计算模型对所求的探测器效率矩阵准确性有很大影响。在使用原始的实验探测器晶体尺寸建立的模型进行探测效率计算时,发现计算与实验所得的探测效率最大误差达19%。调整探测器计算模型的死层厚度可使计算结果准确度得到很大改善。研究发现,死层厚度与各测量点相对误差平均值存在线性关系,在此基础上提出一种可快速确定最优死层厚度的修正方法。使用调整后探测器晶体尺寸,计算出不同位点源位置不同射线能量下的探测效率,拟合出探测效率与点源位置及射线能量的函数关系,用于快速求得探测效率矩阵。     

蒙特卡罗方法模拟放射源位置对井型NaI(Tl)晶体探测效率的影响

利用Geant4数值计算程序,对放射源137Cs和60Co发射的单能γ射线(0.662 MeV和1.331MeV)经过井型NaI(Tl)晶体探测器后的能谱进行了蒙特卡罗模拟,并通过改变放射源在井型NaI(Tl)晶体中的位置对探测效率的影响做了进一步的研究。计算结果表明:对比常用的圆柱形NaI(Tl)闪烁探测器,由于井型NaI(Tl)晶体对放射源所张立体角很大,所以其对γ射线的源峰探测效率更高,并随着放射源在井内高度的增加而逐渐减小;在固定了放射源在晶体井下深度的情况下,放射源位置在水平面内的变化对源峰探测效率的影响并不大。     

蒙特卡罗模拟NaI探测天然γ能谱的软件设计方法及应用

由单个光子在地表介质和NaI探头中的反应轨迹与作用机理以及天然放射性γ能谱的分布规律,建立基于蒙特卡罗方法的随机抽样模拟模型,编制γ能谱探测模拟软件模拟在地空界面上及NaI(Tl)探测器中天然放射性γ射线响应谱线。结果显示,模拟谱线能较好拟合测量谱线。     

Monte Carlo方法对不同尺寸NaI(Tl)晶体探测效率的刻度

应用蒙特卡罗方法,在VC++开发平台下编制了可以自定义NaI晶体尺寸的软件,实现对不同能量的γ射线的探测效率的计算.根据计算得到的数据矩阵拟合出不同体积探测器对点源的效率函数,并确定出函数的参数.     

Monte Carlo simulation of the NaI(Tl) detector response to measure gold activated foils

This work deals with the implementation of a NaI(Tl) detector for the assessment of the specific saturation activities of pure gold foils after neutron irradiation. These gold foils can be placed in the centre of a set of polyethylene spheres with different diameters. This configuration, known as a passive Bonner sphere system, is suitable to measure neutron spectra normally extended over a wide energy range containing up to 11 decades (from thermal to a few MeV), at places where the neutron field is very intense, high frequency pulsed or where it is mixed with an important high-energy photon component. The MCNPX code was used to evaluate the NaI(Tl) responses to different incident photon energies in terms of pulse-height distributions. An experimental validation of the calculated NaI(Tl) responses, using certified standard sources at a given measurement arrangement, indicates that MCNPX is a valid tool for routine calibration and benchmarking studies of this detector. A good agreement is found between the measured pulse-height distributions of the certified standard sources and those obtained from MCNPX simulations. As a preliminary application, a bare disc Au foil was directly exposed to a Bremsstrahlung photon beam at the isocentre of an 18 MV medical LINAC, in order to test the suitability of this activation material to measure the photo-neutrons generated in such facility. Two differentiated main photo-peaks, arising from ¹⁹⁶Au and ¹⁹⁸Au predominant γ-ray emissions, were observed. The two isotopes are produced mainly by the photonuclear, ¹⁹⁷Au(γ, n)¹⁹⁶Au, and radiative capture, ¹⁹⁷Au(n, γ)¹⁹⁸Au, reactions of, respectively, high-energy photons and thermal neutrons on the gold foil. From the measured ¹⁹⁸Au saturation activity, a rough estimation of (378 ± 68) × 10⁴ cm⁻² Gy⁻¹ was derived for the thermal neutron flux within the LINAC treatment room. This value, although being very approximate, is comparable to those reported by other authors for similar LINAC facilities but with different treatment room configurations, nominal acceleration potentials and Bremsstrahlung photon irradiation areas.     

蒙特卡罗模拟确定HPGe探测器点源效率函数及参数

在探测器晶体体积一定的情况下,HPGe探测器点源效率主要由γ射线能量、角度和探测距决定。利用极坐标对点源进行空间定位,试验测试了不同角度和探测距条件下137Cs和60Co点源的γ能谱,同时采用MCNP程序模拟计算HPGe探测器不同角度与探测距条件下γ点源效率,并与实验值进行对比和校正。结果表明,探测角度在0-9π/24,γ点源效率模拟值与实验值之间全能峰净计数的相对偏差均在8%以内。最后对γ点源效率模拟值进行多元非线性回归,确定了在特征γ射线能量下,以角度和探测距为因变量的点源效率函数及其参数。     

BF3中子探测器阵列探测效率的蒙特卡罗计算

在用241Am-Be中子源对BF3中子探测器阵列探测效率标定的基础上,用蒙特卡罗方法对其探测效率进行了模拟计算,获得了比较满意的结果.然后用蒙特卡罗方法对BF3中子探测器阵列的探测效率进行了研究.研究结果表明,焦面探测器具有较好的探测效率.     

用Monte Carlo方法模拟设计工业CT探测器

为了用Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ方法设计工业ＣＴ探测器，我们开发了通用程序ＧＥＰＭＣ。该程序模拟了γ光子，次级电子和荧光光子的输运过程，主要的计算结果有ＣＴ阵列探测器的γ输出谱，积分荧光输出，探测效率和探测器之间的串扰（ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）在实验方面，我们测量了不同尺寸单块晶体的γ能谱，其谱形与模拟计算的相符合。     

环境水样自动监测装置的效率标定及Monte Carlo模拟

为获得自动取样监测装置中的NaI(Tl)探测器对于低水平环境水样中人工放射性核素137Cs比活度,对NaI(Tl)探测器γ能谱响应进行了实验标定与Monte Carlo模拟,分别模拟了探测器对137Cs点源的能谱响应,探测器置于铅室内137Cs溶液中央的能谱响应。探测效率与峰总比的模拟计算结果与实际值基本一致。结果表明,利用经较高比活度实验结果验证的MC计算模型,可校正低活度水平环境水样的测量值,为在线监测方法的建立提供了技术支持。     

蒙特卡罗方法计算用于低能光子测量的高纯锗探测器的效率

在内照射活体测量中,为了用蒙特卡罗方法计算探测器对光子尤其是低能光子的探测效率,需要对探测器准确建模。通过使用蒙特卡罗模拟计算和实验测量相结合的方法来准确确定低能光子高纯锗探测器晶体的死层厚度、半径和长度;结果表明使用此方法确定的晶体尺寸来模拟计算探测器效率,在17．5～662keV光子能量范围内,低能光子高纯锗探测器探测效率的模拟计算结果与实验结果比较,相对偏差平均小于1．0％,最大为3．2％。     

脉冲阵列中子测井探测器效率的研究

为了在石油脉冲阵列中子测井研究中充分地应用探测器的效率,运用蒙特卡罗（MC）方法通用程序MCNP对脉冲阵列中子测井仪的探测器的效率进行了计算研究,得到限满意的结果。计算结果可用于指导探测器的设计性能研究。     

蒙特卡罗模拟确定γ射线衰减系数函数及参数

在中低密度样品中,γ射线的线衰减系数主要由γ射线能量和样品密度决定,采用MCNP(Monte Carlo N Particle Transport Code)程序模拟计算了多种γ射线能量和多种样品密度条件下的线衰减系数,对线衰减系数模拟值进行多元非线性回归,确定了以γ射线能量和样品密度为因变量的线衰减系数函数及参数。实验测定了三种能量γ射线在6种不同密度样品中的线衰减系数值,并与模拟所得函数值进行比较分析。结果表明,所得函数值与实验值的相对误差均在7%以内,蒙特卡罗程序计算所得函数值与实验测量值较为吻合,所采用的函数模型准确验证了线衰减系数与γ射线能量、样品密度之间的关系特征。