本文關(guān)鍵詞：對(duì)宇宙射線(xiàn)與月表穩(wěn)定元素作用產(chǎn)生伽馬射線(xiàn)的模擬與研究

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【摘要】：嫦娥一號(hào)伽馬射線(xiàn)譜儀(CE1-GRS)是我國(guó)首個(gè)探月伽馬能譜儀,實(shí)測(cè)能譜中全能峰主要來(lái)源于月表天然放射性元素和銀河宇宙射線(xiàn)(GCR)與月表穩(wěn)定元素反應(yīng)產(chǎn)生的特征伽馬射線(xiàn),對(duì)來(lái)自穩(wěn)定元素的峰展開(kāi)研究對(duì)分析實(shí)測(cè)譜線(xiàn)有重要意義。本論文主要研究宇宙射線(xiàn)與月表穩(wěn)定元素反應(yīng)過(guò)程的Monte Carlo模擬方法,通過(guò)合理計(jì)算,得到其在CE1-GRS上的計(jì)數(shù)能譜。目的是通過(guò)模擬,為實(shí)測(cè)能譜的定性和定量分析工作奠定基礎(chǔ)。本文的主要內(nèi)容及成果包括:詳細(xì)分析了宇宙射線(xiàn)和月表穩(wěn)定元素反應(yīng)最終產(chǎn)生伽馬射線(xiàn)的原理和過(guò)程,根據(jù)Castagnoli宇宙射線(xiàn)計(jì)算模型計(jì)算出CE1-GRS運(yùn)行階段時(shí)銀河宇宙射線(xiàn)中主要粒子的注量率及其能譜分布曲線(xiàn)。采用合理的分步方法,用Monte Carlo程序模擬宇宙射線(xiàn)與月表穩(wěn)定元素反應(yīng)放出伽馬譜線(xiàn)并被CE1-GRS接收到的整個(gè)過(guò)程。用宇宙射線(xiàn)注量率和模擬得到的概率譜線(xiàn),計(jì)算出實(shí)測(cè)采集時(shí)間內(nèi)宇宙射線(xiàn)與月表物質(zhì)作用產(chǎn)生的伽馬射線(xiàn)在CE1-GRS上的模擬能譜計(jì)數(shù)。結(jié)合CE1-GRS實(shí)測(cè)譜線(xiàn)性能特征,選擇數(shù)據(jù)處理方法,得到全譜的凈峰譜線(xiàn)。比較模擬能譜和實(shí)測(cè)能譜中來(lái)自穩(wěn)定元素的全能峰面積,結(jié)果表明,雖然二者全能峰面積略有差別,但通過(guò)改變模擬中元素質(zhì)量比的設(shè)定參數(shù),可以使模擬結(jié)果貼近實(shí)測(cè)值。本文的創(chuàng)新點(diǎn)包括:利用月表環(huán)境真空及宇宙射線(xiàn)各向同性等月表特殊條件,通過(guò)合理近似,將模擬過(guò)程分兩步進(jìn)行。解決了因月球體積太大,探測(cè)器接收到其表面放射出粒子的概率太低而使得模擬程序很難在有效時(shí)間內(nèi)得到收斂結(jié)果的問(wèn)題。根據(jù)宇宙射線(xiàn)計(jì)算模型計(jì)算出嫦娥衛(wèi)星運(yùn)行階段宇宙射線(xiàn)的注量率,計(jì)算出了宇宙射線(xiàn)產(chǎn)生的伽馬射線(xiàn)在CE1-GRS探測(cè)器中的響應(yīng)能譜計(jì)數(shù)。為定量計(jì)算月表穩(wěn)定元素含量奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：P184.5;P172

【參考文獻(xiàn)】

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1 李奇;何韻;梁s，

本文編號(hào)：1270427