应用蒙特卡罗方法表征HPGe探测器
2011-07-30牟婉君
原子能科学技术 2011年10期
牟婉君,李 梅,蹇 源
(中国工程物理研究院 核物理与化学研究所,四川 绵阳 621900)
探测器的探测效率是表征γ射线照射量率与探测器输出脉冲之间的一重要物理量,在实际测量中,需针对不同的测量条件,如源的形式、几何位置、环境测量等,通过对标准样品的测量得到探测器在此探测条件下的探测效率,这种方法常常昂贵又费时。随着计算机技术的不断发展,蒙特卡罗模拟在计算探测器对光子的探测效率方面大量使用,该方法可实现样品的无源效率刻度,具有节约、简便及准确度高等特点。但探测器的生产厂家难以给出精确的晶体几何参数,同一批产品各探测器间的几何参数差异也较大,这些差异对测量结果的分析有较大影响。为了使蒙特卡罗计算的结果准确,需先对计算模型的关键尺寸进行调整,一般厂家提供的晶体直径与晶体长度宏观可测,因此,认为这两项数值准确合理,不需调整[1-5]。本工作通过实验测量效率与蒙特卡罗方法模拟效率相结合的方法,准确确定HPGe探测器晶体的死层厚度及冷指尺寸,并进行实验验证。
1 材料与方法
1.1 探测器与计算模型
美国ORTEC公司生产的同轴型高纯锗γ谱仪,相对探测效率70%,分辨率(FHWM)1.85keV(60Co,1.33MeV),厂家提供的探测器几何结构及尺寸如下:探测器的晶体尺寸为φ2.96cm×6.77cm,死层厚度为0.09cm,测量的γ射线点源为241Am、152Eu、60Co、137Cs,点源与探测器的轴向距离为20cm,可有效减少符合相加的影响及源位置引起的误差。
1.2 蒙特卡罗方法
实验中采用蒙特……
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