核工程与核技术毕业设计（论文）-mcnp能峰展宽的nai探测效率

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1、毕业设计（论文）题目MCNP能峰展宽的NaI探测效率英文题MCNPPeakBroadeningSimulationoftheDetectionEfficiencyofNaI学生姓名：专业：核工程与核技术班级：指导教师：二零一一年六月摘要本论文主要通过对伽马射线与物质的相互作用、NaI探测器的工作原理、蒙特卡罗方法及MCNP模拟程序的详细介绍，使本论文有了充分的理论支撑，在此基础上对NaI探测器进行合理建模。用光子和电子藕合输运MC程序的电子脉冲计数类型的能峰展宽模拟计算了NaI（Tl）探测器的γ能谱，与来自参考文献的实验结果符合较好，显示了

2、通过能峰展宽的电子脉冲计数在能谱模拟方面有很大的优越性。通过改变能峰高斯展宽系数大小可以用于模拟任意分辨率NaI（Tl）晶体探测γ射线的能谱。MCNP程序提供能峰高斯展宽的模拟方法也可以用于计算NaI（Tl）晶体对γ射线的探测效率等方面研究，对实验结果的可靠性和准确性提供依据。然后利用MCNP计算了NaI（Tl）对不同能量γ射线的探测效率(峰总比)，结果与参考文献的实验结果一致，验证了这种计算方法用于模拟NaI（Tl），对能谱的探侧效率是可行的。关健词:NaI；MCNP能峰展宽；γ射线；探测效率；峰总比AbstractTheγ-rayint

3、eractionwithmatter,theworkingprincipleofNaIdetector,themontecarlomethodandthesimulationprogramofMCNPhavebeendescribeddetailedlyinthispaper,whichsuppliedampletheoriesfortheresearchwork.Onbasisofit,NaIdetectorhasbeenmodeledreasonablely.Inthearticle,MonteCarlomethodforPhoton-

4、Electron'scouplingtransportwasusedtocalculatetheγspectraofNaI(Tl)detectorbypeakbroadeningofelectronicpulseheighttally，whichwascompletelyfitwiththeexperimentdateofreferencedocuments.Itshowedthatthepeakpulseshavegreatadvantagesofsimulationbycountingthespectrumstretcherofelec

5、tronic.ThedetectionofNaI(Tl)crystalgamma-rayspectrometrywouldbesimulatedrandomlythroughchangingthesizeofGaussiandetuningcoefficient.ThesimulationmethodofthepeakofgaussianwhichMCNPprogramhasprovidednotonlywasusedtocalculateNaI(Tl)crystalgamma-raydetectionefficiencyandsoon,b

6、utalsoprovidedbasisforthereliabilityandaccuracyoftheexperimentresult.NaI(Tl)detectionefficiencywascalculatedwithMCNPinvariousofy-ray(thepeak-to-totalratios).TheresultwasaccordancewiththeexperimentdataofreferencedocumentswhichproveditisfeasibletosimulateNaI(Tl)detectioneffi

7、ciencyofspectra.Keywords：Nal(Tl)crystal；MCNP；Peakbroadening；γ-ray；Detectionefficiency；peak-to-totalratio目录绪论11NaI(Tl)探测器基本原理21.1射线与物质的相互作用31.1.1光电效应31.1.2康普顿效应31.1.3电子对效应41.1.4γ射线的吸收41.2NaI探测器的基本组成51.3NaI(Tl)探测器工作原理61.4峰总比的定义62蒙特卡罗方法与MCNP程序72.1蒙特卡罗方法72.2蒙特卡罗方法的解题步骤82.3基于蒙特

8、卡罗方法的MCNP程序92.3.1MCNP程序的特点102.3.2MCNP的应用状况113NaI(Tl)探测器模型的建立134NaI(Tl)探测器模拟计算结果与分析145结论17