為探討石墨空腔電離室壁修正因子的確定方法,本文利用MC模擬計(jì)算方法對(duì)美國(guó)國(guó)家空氣比釋動(dòng)能基準(zhǔn)組中的NIST10cm³和NIST30cm³球形石墨空腔電離室的壁修正因子進(jìn)行了計(jì)算模擬。實(shí)驗(yàn)采用⁶⁰Co和¹³⁷Csγ作為射線源,進(jìn)行"等效壁厚"模擬以及MC直接計(jì)算模擬。兩種模擬方法得到的計(jì)算結(jié)果與NIST發(fā)布的值相差均在0.1%內(nèi)。本次實(shí)驗(yàn)的結(jié)論為"等效壁厚"模擬方法與直接計(jì)算模擬方法經(jīng)驗(yàn)證均能作為壁修正因子的確定方法。 

【文章來(lái)源】：核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2020,40(01)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【圖文】：

圖１電離室簡(jiǎn)化模型??

５?１０?１５??心效壁１９／ｍｍ??２０??參考Ｒｏｅｓｃｈ的理論，電離電子產(chǎn)生的平均??能量相當(dāng)于等效質(zhì)量壁厚，在６°Ｃｏ射線源下??Ｋｃｅｐ?取?０．?９９７，１３７Ｃｓ?射線源下?Ｋｅｅｐ?取?０．?９９５。??４．５??４．４５??４．４??０?５?１０?１５?２０??有效壁厚／ｍｍ??圖２等效壁厚一劑貴擬合結(jié)果??（ａ）６＜）Ｃ〇ｙ射線源下的擬合曲線｝??（ｂ）１３７Ｃｓｙ射線源下的擬合曲線。??２蒙卡直接計(jì)算模擬??Ｋ？ａｌｌ的蒙特卡羅模擬計(jì)算方法是，采用所??模擬得到的能譜文件作為放射源，在ｃａｖｓｐｈｎｒｃ??程序中計(jì)算當(dāng)室壁內(nèi)沒(méi)有光子衰減或散射時(shí)，??氣腔內(nèi)的劑董與氣腔內(nèi)氣體的劑量之比??（Ｄｇａｓ）與存在衰減和散射的氣腔內(nèi)的Ｄｇａｓ??之比。??根據(jù)定義，電離室因子可分解為壁衰??減修正因子Ｋａ，，和壁散射修正因子Ｋ，，，兩部??分其計(jì)算公式如下：??Ｋ?ｗ．丨丨＝Ｋ?ａｔ，?Ｋ＂?ｓｃ?（８）??ｉ?ｔｏｔ?｜?ｉ??（１）煤質(zhì)截面數(shù)據(jù)庫(kù)的生成。??截面數(shù)據(jù)庫(kù)主要涉及的參量有煤質(zhì)的成??分、組分、密度、物理狀態(tài)，光子和電子在煤質(zhì)中??的最低最高截止能量。??（２）能量輸運(yùn)過(guò)程。??對(duì)于壁修正因子的模擬核心在于區(qū)分幾個(gè)??能量，即初級(jí)能量、衰減能量、次級(jí)能量。普遍??的能量輸運(yùn)過(guò)程如圖３所示。??圖３為一個(gè)光子的能量運(yùn)輸過(guò)程：初級(jí)能??量在經(jīng)過(guò)石墨壁以后會(huì)衰減為次級(jí)能量，消耗??掉的那部分能量則稱衰減能量。而后光子會(huì)在??空腔中激發(fā)電子就是探測(cè)到的次級(jí)能量。??３不同方法求得壁修正因子Ｋｗａｌｌ值的??結(jié)果??表３為本次實(shí)驗(yàn)運(yùn)用ＭＣ

??之比。??根據(jù)定義，電離室因子可分解為壁衰??減修正因子Ｋａ，，和壁散射修正因子Ｋ，，，兩部??分其計(jì)算公式如下：??Ｋ?ｗ．丨丨＝Ｋ?ａｔ，?Ｋ＂?ｓｃ?（８）??ｉ?ｔｏｔ?｜?ｉ??（１）煤質(zhì)截面數(shù)據(jù)庫(kù)的生成。??截面數(shù)據(jù)庫(kù)主要涉及的參量有煤質(zhì)的成??分、組分、密度、物理狀態(tài)，光子和電子在煤質(zhì)中??的最低最高截止能量。??（２）能量輸運(yùn)過(guò)程。??對(duì)于壁修正因子的模擬核心在于區(qū)分幾個(gè)??能量，即初級(jí)能量、衰減能量、次級(jí)能量。普遍??的能量輸運(yùn)過(guò)程如圖３所示。??圖３為一個(gè)光子的能量運(yùn)輸過(guò)程：初級(jí)能??量在經(jīng)過(guò)石墨壁以后會(huì)衰減為次級(jí)能量，消耗??掉的那部分能量則稱衰減能量。而后光子會(huì)在??空腔中激發(fā)電子就是探測(cè)到的次級(jí)能量。??３不同方法求得壁修正因子Ｋｗａｌｌ值的??結(jié)果??表３為本次實(shí)驗(yàn)運(yùn)用ＭＣ模擬得到的全部??實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其中包括兩種射線源在兩種不同模??擬方法下得到的結(jié)果。從表３中得出的結(jié)果可??以看出“等效壁厚”模擬與直接計(jì)算模擬所得??的壁修正因子與ＮＩＳＴ所給推薦值偏差??均在０．?１?％以內(nèi)。??表３?Ｋｗ，值的結(jié)果??６°Ｃｏ?射線源下?ＮＩＳＴｌＯｃｍ３?ＮＩＳＴ３０?ｃｍ３??“等效厚度”模擬外推??１．?０２４３??１．?０２５５??蒙特卡？羅方法計(jì)算??１．?０２３?８５??１．?０２５９??ＮＩＳＴ推薦值??１．?０２３６??１．０２６??１３７Ｃｓ射線源下??ＮＩＳＴ１０?ｃｍ３??ＮＩＳＴ３０?ｃｍ３??“等效顱度”校擬外推??１．０３１２??１．?０３２８??紫特卡羅方法計(jì)算??１．０３１?９５??１．?０３４３??ＮＩＳＴ推薦值??１

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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