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NaI(T1)晶体探测器对β~+粒子在MB容器中湮灭产生的γ探测效率

论文摘要

本硕士论文对β+粒子在Marinelli Breaker型容器(MB)湮灭产生γ光子的探测效率进行了研究。研究中所采用的探测器是NaI(Tl)晶体探测器,具有放射性的β+衰变体是气体放射源,放射源均匀充满整个MB容器。本文首先利用MCNP(蒙特卡罗方法模拟中子、光子和带电粒子输运程序)输运程序详细的研究了β+粒子在整个容器中的湮没情况,研究中考虑β+粒子与物质的各种相互作用,通过模拟计算得到了β+粒子在容器中各部分的湮灭几率,发现在容器壁上的湮灭几率远大于在容器空气中的湮灭几率,这与β+粒子湮灭与物质密度成正比相符合;然后根据β+粒子在MB容器中湮灭情况,再利用蒙特卡罗方法研究了β+粒子湮灭产生的γ光子由NaI(Tl)晶体探测器探测到效率,研究中考虑了光子与NaI(Tl)晶体物理作用机制,以及几何因子对NaI(Tl)晶体探测γ效率产生的影响,对物理模型进行数值计算,并进行Fortran编程计算,得到了NaI(Tl)晶体探测器对γ光子的总探测效率、峰探测效率、峰总比和几何因子,并分别得到了不同的β+衰变气体、不同MB容器和不同探测器的γ峰探测效率、总探测效率、峰总比和几何因子,对同一容器而言,探测器的探头尺寸越大,其探测效率越高,对相同尺寸的探测器,容器的尺寸越小,其探测效率越高的结论。研究结果对β+粒子在MB容器中湮没产生的γ探测效率提供理论依据。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 第一章 引言
  • +粒子空间湮灭位置的确定'>第二章 β+粒子空间湮灭位置的确定
  • +粒子湮灭物理机制'>2.1 β+粒子湮灭物理机制
  • 2.2 计算物理模型
  • +粒子能量的抽样'>2.3 β+粒子能量的抽样
  • 2.4 电子输运的物理过程
  • 2.5 计算过程
  • 2.6 计算结果分析
  • 2.7 结论
  • 第三章 γ探测效率计算
  • 3.1 γ射线与物质的相互作用
  • 3.2 用M-C 方法计算γ光子的探测效率的基本思想
  • 3.3 γ光子方向抽样和立体权重因子的确定
  • 3.4 γ光子的初始方向余弦
  • 3.5 γ光子在容器壁和晶体及晶体包层中穿过的距离
  • 3.6 γ作用截面的计算
  • 3.7 γ作用概率的确定
  • 3.8 γ光子散射后方向的变化的确定
  • 3.9 γ光子探测效率
  • 3.10 程序求解计算
  • 3.11 计算结果与讨论
  • 3.12 结论
  • 第四章 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/5a60d62bb0c466a69fe8d658.html