蒙特卡罗方法模拟137Cs的γ能谱.doc

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1、蒙特卡罗方法模拟137Cs的γ能谱问题：蒙特卡罗方法模拟137Cs源的661keVγ射线在NaI(Tl)闪烁体中的输运过程。一、建立坐标系以闪烁体中轴线为z轴建立柱坐标系，闪烁体位于0

2、，丢弃，返回源抽样重新产生粒子。粒子进入闪烁体的瞬间，状态为：其他量不变。3．输运过程：-6-抽样得到到下次碰撞的距离，根据当前粒子状态中的算出下次碰撞的坐标，如果不在闪烁体区域（0碰撞有两种可能：光电效应和康普顿散射。根据粒子当前的能量，（由NaI(Tl)闪烁体宏观界面数据）线性插值确定它的光电效应截面和康普顿散射界面。抽样得到本次反应的类型。如果光电效应，E=0，输运过程结束。如果康普顿效应，抽样获取碰撞后的能量和运动方向（康普顿散射的能量分布密度函数知道，具体抽样方法参考讲义。）如果E<1KeV输运过程结束，反

3、之，重复本过程直到输运过程结束。4．记录与统计：记录末态能量，计算沉积能量，考虑到测量系统分辨率，多道记录能量为沉积能量的高斯展宽。记录能量。其中，。由标准正态分布抽样得到。三、流程图-6-YNNY康普顿散射光电效应YY开始源抽样产生粒子到达探测器？YN计算下一次碰撞的位置闪烁体内？碰撞次数+1反应形式？E＝0抽样决定碰撞后能量和运动方向E<1KeV碰撞次数=０?计算沉积能量，记录能量，多道寻址＋1计算粒子数够？结束NNNNYN程序见附件。编程环境：Matlab6.5-6-四、模拟结果计算了5×106个粒子。1)探测效率与峰总比――进入闪烁体的总粒子数――探测到的总

4、粒子数――全能峰的总计数（全能峰半高宽以内道的计数之和）探测效率：峰总比：估计全能峰能量的相对误差：对落在半高宽内的粒子，如下计算误差估计取置信水平由于此处取全能峰半高宽以“内”的道未经过插值，123道14998个计数算做全能峰半高宽以“内”，而127道13159计数不算全能峰半高宽以“内”。所以E平均偏小，误差计算也不准。2）能谱图-6-图2全谱图3）线性插值求得半高宽图3全能峰局部展宽-6-在662KeV的能量分辨率：-6-