γ探測器結構蒙特卡羅反演技術研究

1、丫探測器結構蒙特卡羅反演技術研究朱文凱周百昌(第二炮兵裝備研究院北京市100085)摘要：本文介紹了利用y放射源實測數據與蒙特卡羅(MC)方法計算數據反推Y探測器詳細結構的反演技術，并通過實例，對理論計算結果與實測結果進行了比較，二者符合很好，說明此反演方法是正確的。本文的研究對Y探測器無源效率刻度技術研究具有重要意義。關鍵詞：v探測器結構，蒙特卡羅方法，反演技術，實驗測量1探測器結構反演基本原理1，探測器的詳細結構對于無源效率刻度意義

2、重大，然而，探測器生產廠家在產品說明書中一般只告訴探測器的部分結構參數，而且數據住住不盡準確。為獲得探測器詳細、準確的結構尺寸，本文采取的基本思路為：選擇一系列不同能量和已知活度的點源(小體積源)，在不同位置測量其探測效率，然后在探測器結構參數的可能取值范圍內，設置不同的探測器結構參數組，采用蒙特卡羅方法計算出對應這些點源的探測效率，把計算結果與實驗結果比較，用平均誤差最小的探測效率所對應的探測器參數組作為探測器的真實參數，這個過程被稱

3、為探測器結構的反演u1。圖1為一典型的同軸型高純鍺探測器的結構示意圖。對于同軸型高純鍺1，探測器，一般地，需要反演的參數有鍺晶體的外圍死層厚度、側面晶體外部尺寸(圖中為銅殼)和冷指的直徑。原則上，需要采用正交試驗的方法來設計計算方案，即固定其中的兩個參數，改變一個參數，從而確定探測器結構，然后計算點源效率，這樣會使計算的參數組數目非常大，計算量很大。!窖r’弋／。|／7。著圖1典型的同軸型探測器結構縱向剖面圖事實上，通過選擇不同能量的1

4、，輻射源，可以使得反演探測器外部死層厚度、側面材料尺寸和冷指直徑獨立進行。例如，可以選擇輻射較低能量丫光子的標準點源，在端面上方測量其效率，來反演出探測器外部死層厚度，這是因為能量為50～100keV的低能光子在鍺晶體中的平均自由程僅為數毫米，而目前同軸型探測器的死層厚度一般為03～06mm，因此，能量介于50～100keY的光子，對死層厚度的變化比較敏感，而冷指尺寸上的擾動一般不會影響其探測效率晗1；同樣道理，將低能丫標準源放在探測器

5、側面，其測量效率值可以反演出側面材料的尺寸，然后再將放射出較高能量Y光子(能夠穿透側面晶體厚度的一半，且有顯著的概率)的標準源置于探測器側面測量其效率，可以反演出探測器冷指的直徑。在本文的算例中，將選擇核素Am241作為低能點源，其可以釋放出能量為5954keV的丫光子，把核素Co60作為高能點源，其釋放出的丫光子能量為117323keV313“每m②“迥二二壓m《馴‘——i。。叫R氈墨垂!：=蘭H2肺’p潭AⅢ意目Ⅷ3目”mjI!_I

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