用蒙特卡罗方法计算高纯锗探测器的全能峰效率

的基本思想． 结果表 明 ， 蒙特卡罗模拟得 到的全能峰效率与实验测量得 到的全能 峰效率具有完 全相 同的特征 ． ［ 关键词 ］ 高纯锗探测器 ； ｎｅ ａ ｏ Ｍｏｔ Ｃ ｄ 方法 ； 全能峰探测效率 ［ 中图分 类号 ］ ５ １ ５ ０ ７． ２ ［ 文献标识码 ］ Ａ ［ 文章编 号］ ６ １ ０ ８ （０ ２ ０ ～ ２ ７ ０ １７ — １５ ２ １ ）３ ０ ５ — ３
测器 的距 离有关． 探 测器对 射 线的探测效 率对不 同的测量 目的有不 同的定义． 我们要测量 的是全 能峰效率 （ ） 是 指全能峰下面 Ｅ ， 积所对 应的计数与放射源发射 的相应 的光子数之 比， 义为…： 定
全 能 峰 内 的 脉 冲 计 数 放射源发射 的ｙ 光子数 ＡＰ ｙ
在 核物理试验 中 ， 经常需要对探 测器进行效率刻度． 蒙特卡罗方法在计算射线在探测 器中响应 函数和做探测效率刻度
方 面， 为我们研究提供 了极 大地便 利， 以减少大量 的实验 工作 ． 并可 全 能峰效率不 但与 Ｈ Ｇ 高纯锗探 测器 ） Ｐ ｅ（ 的灵敏体 积及形状有关 还与探测器对 源张 的立体角 有关 ， 而与源至探 从
式 中 Ｎ 为测量时问 ｔ 内全能峰 内脉 冲计数 （ 经修正后 的净计 数 ）又称峰面积． 为实 验测 量时所用放射源的放射性活度， ， Ａ
Ｐ ｉｉｉ ｉ ｉ ｉ ｉＥ ｙ射线分支 比， 为测量时 间． 的 ｆ
２ 计 算模 型及 方 法
２１ 计 算模 型 ．
本 文 计算 所 采用 的探 测器 为 Ｈ Ｇ Ｐ ｅ同轴！ １ ￣Ｉ ． 测器 灵 敏体 积 为 ： ５ ．ｒ ×４ ． ｍ， ｉ Ｉ ％ｉ Ｉ探 １ Ｉ ｑ ５ａ ｂ ６ｍ ６９ ａ ｒ Ｌ 层厚 ０ ｍｍ， １ ． ７ Ａ 窗厚
Ｃａ ｃ ａ ｉ ｎ ｏ ｌ ｌｕｌ ｔｏ ｆＦｕｌ Ｅｎｅ ｇ ａ Ｅｆ ｃｅ ｉｓｔ ｇ ｒ ｙＰｅ ｋ ｆ ｉｎｃｅ ｏ Ｈｉ ｈ－Ｐｕｒｔ ｉ ｉｙ
Ｇ ｅ ｍ ａ ｕｍ ｔ ｃ ｏ ｉ ｏ ｅ Ｃａ ｌ ｅ ｈｏ ｒ ｎｉ Ｄｅ ｅ ｔ ｒ ｂｙ ｕｓｎｇ Ｍ ｎｔ ｒ ｏ Ｍ ｔ ｄ
Ａｂｓ ｒ ｃｔ ｔ ａ ：Ｔｈｅ ｙ— ｒ ｙ ｆ ｌ ｎｅ ｇ ａ ｆ ｃｉｎ ｙ ｉ ｓｍ ｕ ａｅ ｓｎ ｏ ｔ ｒｏｍ ｅｈｏ ｎ ｈｅｇ ｎｅ ａ ｒ — ａ ｕ ｌｅ ｒ ｙ ｐｅ ｋ ｅ ｉ ｅ ｃ ｓ ｉ ｌ ｔｄ ｂｙ ｕ ｉｇ Ｍ ｎ ｅ Ｃａ ｌ ｔ ｄ ａ ｄ ｔ ｅ ｒ ｌｐ ｏ ｇ ａ Ｍ ＣＮＰ－４ ａ ｄ ｔ ｅ ｂ ｓｃ ｉ ａｏ ｏ ｔ ｒｏ ｓｍｕｌｔｏ ｓｄ ｓ ｒｂｅ ． ｅ ｒ ｓ ｔ ｈ ｗ ｈａ ｈｅｆ ｌ ｎ ｒ ｙｐｅ ｋ ｒ ｍ Ｃ，ｎ ｈ ａ ｉ ｄｅ ｆＭ ｎ ｅ Ｃａ ｌ ｉ ａ ｉｎ ｉ ｅ ｃｉ ｄ Ｔｈ ｅ ｕｌｓｓ ｏ ｔ ｔｔ ｕ ｌｅ ｅ ｇ ａ ｅ ｃｅ ｃｙｏ ｔ ｉ ｄｂｙｕｓｎ ｎｔ ｒｏｓｍｕｌｔｏ ｎ ｅ ｐｅ ｉ ｅ ｔｈ ｓｉ ｎ ｉａ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ． ｉ ｆ ｉｎ ｂ ａｎｅ ｉ ｇ Ｍｏ ｅ Ｃａ ｌ ｉ ａ ｉｎ ａ ｄ ｘ ｒｍ ｎ ａ ｄｅ ｔｃ ｌｃ ａ ａ ｔ ｒｓｉ ｓ
作者简 介 ： 张建芳 ， 内蒙古民族大学物理与 电子信息学 院助 教 ， 硕士
２８ ５
内
蒙
古
Байду номын сангаас
民
族
大
学
学
报
２ １ 焦 ０２
１ ７ ｍ， ｅ ． ｍ Ｂ 窗厚为 ２２ ２ ． ｍｍ，ｅ Ｂ 窗与探测 器空气层厚为 １ｍ 测量几何位 置如 图 １ ０ ｍ． 所示． 点源分别 位于图 中的Ｏ ａｂ ｃｄ ｅｆ 、 、 、、 、 、， 其 中 ｏａ ｂ ｃ 、 、、 至探测器入射 窗表面的垂直距离 ｈ 分别为 ２ 、８ １ 、５ ｍ；、 、至探测 器轴线的水平距离 ｒ ０ １ 、６ １ｃ ｄ ｅｆ 分别 为 ２ ４ ６ ｒ 、 、ｅ ． ａ
第 ２ 卷 第 ３ ７ 期
２１年５ ０２ 月
内蒙古 民族大学学报 （ 自然科学版 ）
Ｊ ｕｎ ｌｏ ｎ ｅ ｎ ｏｉ Ｕ ｉｅｓｔ ｏ ｔ ｎ ｌ ｉｓ ｏ ｒ ａ ｆＩｎ ｒＭｏ ｇ ｌ ａ ｎｖ ｒｉ ｆｒＮａｉ ａｉｅ ｙ ｏ ｔ
Ｖ０． ７ Ｎｏ３ １ ２ ．
Ｍ ａ Ｏ１ ｖ２ ２
采 用 Ｍｏｔ Ｃ ｒ 光子 和电子耦合输运程序对该 模型进行模拟计算 ， ｎｅ ａｌ ｏ 模拟光子 数为 １ 在计算 中对光子 和电子的所有次级 ０， 过 程均模 拟跟踪 ， 采用 Ｆ ８电子脉冲计数卡计算点源 射线在 Ｈ Ｇ 晶体 中的脉冲高度 能量 分布． Ｐｅ 在模拟过程 中联合使用 了 Ｆ 和 Ｅ 两个计数卡 ， 中Ｆ 称为脉冲幅度卡 ， ８ ８ 其 ８ 可计算 射线在 ＨＰ ｅ Ｇ 晶体 中的脉 冲高度 能
用 蒙特 卡 罗 方 法 计 算 高 纯 锗 探 测 器 的全 能峰 效 率
张建 芳
（ 内蒙古 民族大学 物理 与电子 信息学院 ， 内蒙古 通辽 ０ ８ ４ ） ２ ０ ３
［ 摘
要］ 本文采用 蒙特卡罗方法及通用程序 ＭＣ Ｐ ４ 模 拟 了 射线 的全能峰效率 ， Ｎ 一Ｃ 并阐述 了蒙特卡罗模拟
Ｚ ＨＡＮＧ Ｊａ —ａ ｇ ｉｎ ｆｎ
（ ｏｌ ｅ ｆ ｈ ｓ ｓ ｎ ｌ ｔ ｎｃ ｎｏｍａ ｏ ， ｎ ｒ ｎ ｏｉ Ｕ ｉｅｓ ｙ ｒ ａ ｏ ａｉｅ ， ｏ ｇｉ ２ ０ ３ Ｃ ｉａ） Ｃ ｌ ｇ ｙｉ ｄ ｅ ｒ ｉ Ｉｆ ｅ ｏ Ｐ ｃ ａ Ｅ ｃ ｏ ｒ ｔ ｎ Ｉ ｅ Ｍｏ ｇ ｌ ｎｖｒｉ ｔ ｎ ｌ ｉ Ｔ ｎ ｌ ｏ ８ ４ ， ｈｎ ｉ ｎ ａ ｔｆ Ｎ ｉ ｏ ｔｓ ａ０
Ｋｅ ｒ ｓ Ｈｉ ｈ ｐ ｒｔ ｅ ｍａ ｉ ｍ ｅｅ ｔ ｒ ｅ ｋ ｄ ｔｃ ｏ ｆ ｃｅ ｃ ； ｎ ｅＣ ｒｏｍｅ ｈ ｄ ｙ ｗｏ ｄ ： ｇ － ｕ ｉ ｇ ｒ ｎ ｕ ｄ ｔｃ ｏ ； ａ ｅｅ ｔｒ ｉ ｉｎ ｙＭｏ ｔ ａ ｌ ｔ ｏ ｙ Ｐ ｅ
１ 引言