| 【中文题名】 | γ射线探测效率及响应函数的蒙特卡罗方法研究 |
| 【英文题名】 | The Study of Detection Efficiency and Response Function of γ-ray by Monte Carlo Method |
| 【学科专业】 | 粒子物理与原子核物理 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-1-22 |
| 【中关键词】 | 蒙特卡罗方法,探测效率,响应函数,高斯展宽,, |
| 【英关键词】 | Monte Carlo method,detection efficiency,response function,gauss breadth, |
| 【分类导航】 | 数理科学和化学>物理学>原子核物理学、高能物理学>原子核物理学>原子核物理实验> |
| 【论文摘要】 | γ谱分析技术广泛应用于环境样品测量、中子活化分析、地质找矿、核安全与核保障等研究。而在核分析技术中，怎样由测出的γ谱，得到未知核素的活度是一个十分重要的内容。从目前来看，γ解谱方法主要有两种：一种是根据各特征峰能量对应的探测效率和分支比，计算出核素的活度；另一种是根据各特征峰能量对探测器的响应函数，通过最小二乘法或人工神经网络，解出各核素的活度或含量。这两种解谱方法中的关键问题是探测效率和响应函数。由于探测效率与待测样品成分、密度和射线能量有关，所以用实验方法确定各种情况的探测效率需要大量的人力物力，而用蒙特卡罗方法研究探测效率具有简单、方便的特点。响应函数也与源位置、形状、射线能量等有关，用实验方法很难找到各种单能标准源，所以我们也用蒙特卡罗方法对响应函数进行了研究。
在γ射线探测效率方面，本文用蒙特卡罗程序计算了HPGeγ谱仪对六种不同基质环境样品的探测效率，讨论了探测效率与样品成分、密度和射线能量的关系，并总结出了探测效率与样品密度和射线能量的一个统一拟合公式，为环境样品测量中的比活度计算提供了简便方法。
关于γ射线响应函数问题，本文主要研究了以下三个方面：
... |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
2-4 |
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Abstract |
4-8 |
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第一章 引言 |
8-12 |
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1.1 γ谱分析技术概况 |
8-9 |
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1.1.1 研究γ谱分析技术的意义 |
8 |
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1.1.2 国内外γ谱分析技术的进展 |
8-9 |
|
1.2 本文研究背景 |
9-11 |
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1.3 本文研究的主要工作 |
11 |
|
1.4 小结 |
11-12 |
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第二章 蒙特卡罗方法概述 |
12-21 |
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2.1 蒙特卡罗方法的发展历史 |
12-13 |
|
2.2 蒙特卡罗方法的基本思想 |
13 |
|
2.3 蒙特卡罗方法的解题思路 |
13-15 |
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2.4 蒙特卡罗方法的收敛性及误差估计 |
15-16 |
|
2.5 粒子输运问题的蒙卡计算 |
16-19 |
|
2.5.1 粒子输运与马尔科夫过程 |
16-17 |
|
2.5.2 粒子输运中的主要问题 |
17-18 |
|
2.5.3 蒙特卡罗方法的几何能力和截面能力 |
18-19 |
|
2.6 MCNP程序简介 |
19-20 |
|
2.7 小结 |
20-21 |
|
第三章 HPGeγ谱仪探测效率与体源密度和射线能量的关系 |
21-34 |
|
3.1 蒙特卡罗对体源探测效率的计算 |
22-24 |
|
3.3.1 模拟的物理模型 |
22-23 |
|
3.1.2 样品的组成 |
23-24 |
|
3.2 探测效率与样品成分的关系 |
24-27 |
|
3.3 探测效率与体源密度、γ射线能量的关系 |
27-33 |
|
3.3.1 最小二乘法原理 |
27-29 |
|
3.3.2 探测效率与密度、能量的关系 |
29-31 |
|
3.3.3 拟合公式的选取及验证 |
31-33 |
|
3.4 小结 |
33-34 |
|
第四章 HPGeγ探测器点源响应函数的计算 |
34-43 |
|
4.1 γ响应函数谱的组成 |
35-37 |
|
4.2 点源高度对响应函数的影响 |
37-40 |
|
4.3 HPGe晶体尺寸对点源响应函数的影响 |
40-42 |
|
4.4 小结 |
42-43 |
|
第五章 NaI(Tl)及HPGeγ响应函数高斯展宽的研究 |
43-63 |
|
5.1 脉冲幅度分辨率的统计性 |
43-48 |
|
5.1.1 NaI(Tl)γ谱仪脉冲幅度分辨率 |
44-46 |
|
5.1.2 影响HPGeγ谱仪能量分辨率的主要因素 |
46-48 |
|
5.2 蒙卡程序对点源无高斯展宽响应函数的计算 |
48-50 |
|
5.3 响应函数的高斯展宽 |
50-55 |
|
5.3.1 实验确定半高宽(FWHM)与能量的关系 |
50-51 |
|
5.3.2 MCNP4B高斯展宽方法 |
51-53 |
|
5.3.3 解析法高斯展宽 |
53-55 |
|
5.4 MCNP4B高斯展宽与解析法高斯展宽结果的比较 |
55-57 |
|
5.5 响应函数的次级电子能量损失修正 |
57-58 |
|
5.6 蒙卡计算结果与实验结果比较 |
58-60 |
|
5.7 建立点源无高斯展宽的响应函数库文件 |
60-62 |
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5.8 小结 |
62-63 |
|
第六章 总结 |
63-66 |
|
6.1 主要研究结果 |
63-64 |
|
6.2 有待继续解决的问题 |
64-66 |
|
参考文献 |
66-69 |
|
攻读硕士期间发表的论文 |
69 |
|
致谢 |
69 |
|
声明 |
69 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.132947 |
