基于蒙特卡罗方法的NaI探测器模拟研究-论文.pdf

《基于蒙特卡罗方法的NaI探测器模拟研究-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第5卷第7期黑龙江科学V01．5No．72014年7月HEILONGJIANGSCIENCEJuly2014基于蒙特卡罗方法的NaI探测器模拟研究关世荣，王振超，张慧，梅雪松，黄龙川(黑龙江省科学院技术物理研究所第三研究室，哈尔滨150086)摘要：本文利用MC程序和低本底NaI^y谱仪对三种标准体源如K、232Th、226Ra发出的射线分别进行模拟计算和实验测量，结果一致性较好。利用MC程序对NaI探测器探测效率进行模拟计算，结果与文献一致，进而证明利用MC程序可以实现全能谱效率刻度。关键词：MC程序；NaI；效率刻度中图分类号：O571．3

2、3文献标志码：A文章编号：1674-8646(2014)07-0008-03NaIdetectorsimulationstudybasedontheMonteCarlomethodGUANShi—rong，WANGZhen—chao，ZHANGHui，MEIXue-song，HUANGLong—chuan(DepartmentIII，TechnicalPhysics胁eofHeilong]iangAcademyofSciences，Harbin150086，China)Abstract：BasedonMCprogramandlowbackgro

3、undNaIgammaspectrometerofthreestandardsbodiessource柏K232Th226Ra,gammarayseparatelyfromthesimulationandexperimentalmeasurement，theresultswereingoodconsistency．TheMCprogramforsimulatingNaIdetectordetectedefficiencycalculation，theresultswereconsistentwiththeliterature，andproved

4、thatusingtheMCprogramcanrealizefullscalespectrumeficiency．Keywords：MonteCarloprogram；NaI；eficiencycalculation谱分析技术的应用十分广泛，在核物理研究、原子能决由于标准源不全带来的效率刻度误差，提高效率刻度的利用、核防护、环境放射性分析等方面发挥了巨大的作用。精度，有效、快速、准确地定性鉴别和定量分析放射性核素。射线(包括X射线)的强度和能量的测量是核辐射探测1实验测量的一个重要方面J。NaI探测器由于晶体密度大，组成元利用低本底Nail／

5、谱仪对标准源。。Ra、Th、。K进行素的原子序数高，且价格低廉，探测效率高，在核辐射测量测量，NaI高压为526V，测量时间为21600S。所测的能定性和定量分析中有广泛的应用。谱如图1，2，3所示：^y谱仪探测器的探测效率是表征^y射线强度与探测器输出脉冲计数之间关系的一个重要物理量。通常对探测器的探测效率的刻度是用已知射线能量和强度的标准放射源来实现的。但在实际的实验中，大量标准源的使用需要投入大量的人力、物力和财力，并且由于生产工艺技术的限制及放射性核素的半衰期长短的影响，各种能量的标准源很难收集全。在当今计算机普遍应用的年代，采用计算机

6、模拟仿真无疑是最为明智的选择。Energy／key针对这种情况，本文提出采用MC程序对探测器探测效率模拟标定，施行无源效率刻度，并将模拟数据与实验数图1Ra标准源实验谱据进行对比研究，验证MC模拟效率刻度的可行性，从而解Fig．1226Iexperimentspectrum收稿日期：2014-05-29基金项目：黑龙江省科学院青年创新基金项目(放射性核素分析中谱仪效率刻度模拟的研究)作者简介：关世荣(1983一)，女(蒙古族)，内蒙古通辽人，硕士研究生，助理研究员，从事放射评价研究。8责任编辑：姜洋1320493872@qq．corns1基01

7、0目0U析器、线性放大器等)对能谱的影响。第二，在NaI实验谱低能侧al峰与其他峰出现重叠的现象，由于NaI探测器的0啪0枷0伽瑚O0O湖O枷O伽O瑚O能量分表率低造成的，而理想环境下的模拟谱能够很好地区分低能侧的峰位。Energy／key图2Th标准源实验谱Fig．2232ThexperimentspectrumEnergy／key图526Ra标准源能谱实验与模拟对比Fig．5ComparisonofRaexperimentspectrumand甚；00simulationspectrumEnergy／key2．2模拟NaI探测效率刻度曲线8

8、6420864208642O00000OO0OO0OO图3OOOKOO标O准0源OO实验谱000OOOO00O0OO000OOO0O源峰探测效率s=／