發(fā)布時間：2023-09-17 09:16

　　自給能γ探測器(SPGD)是無需外加電源就可探測γ射線的便攜式探測器。由于其體積較小,探測劑量較大,可利用自給能γ探測器探測其它探測器無法到達(dá)的地方的γ劑量,具有很好的應(yīng)用前景。本文用Geant4程序?qū)ψ越o能γ探測器探測進(jìn)行了模擬研究,為自給能γ探測器的研究提供了一個有效的方法,具有一定的實際意義和應(yīng)用價值。由不同物質(zhì)緊密排列組成的物體,其中包括絕緣體物質(zhì),將其用γ射線照射,會使該物體表現(xiàn)出一定的帶電性,并產(chǎn)生較高的感應(yīng)電壓。若選擇合適的絕緣體厚度,使其對γ射線的吸收作用和對次級電子的阻礙作用均小,且絕緣體物質(zhì)的原子序數(shù)較低時,則在γ射線的照射方向上,會產(chǎn)生感生電子,包括光電子和康普頓電子。將一具有高原子序數(shù)的物質(zhì)作為集電極,放在絕緣體中,使其與γ射線的入射方向垂直。該物質(zhì)對電子的輸送具有阻擋作用,使電荷積累在集電極上,且當(dāng)γ射線的照射劑量越大,集電極上積累的電荷越多。實驗中,采用的放射源為鈷(60Co)放射源,該放射源放射的γ射線的平均能量為1.25 MeV,γ射線與物質(zhì)的相互作用中,起主導(dǎo)作用的是康普頓散射。當(dāng)γ射線照射在自給能γ探測器,在高分子材料體內(nèi)產(chǎn)生康普頓反沖電子,它們的能...

【文章頁數(shù)】：52 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 γ 探測器的蒙特卡羅模擬
    1.3 本論文的主要研究內(nèi)容
第二章 粒子物理與原子核物理基礎(chǔ)
    2.1 γ射線概述
    2.2 γ射線與物質(zhì)的相互作用及其作用截面
        2.2.1 光電效應(yīng)及其作用截面
        2.2.2 康普頓效應(yīng)及其作用截面
        2.2.3 電子對效應(yīng)及其作用截面
        2.2.4 其他相互作用
    2.3 γ 射線的探測原理
    2.4 γ射線探測器
        2.4.1 氣體探測器
        2.4.2 閃爍體探測器
        2.4.3 半導(dǎo)體探測器
    2.5 輻射防護(hù)
        2.5.1 輻射防護(hù)中常用的輻射量及其單位
        2.5.2 γ 射線劑量的計算
第三章 蒙特卡洛方法與Geant4程序
    3.1 蒙特卡洛方法思想
    3.2 蒙特卡羅方法在粒子輸運問題中的應(yīng)用
    3.3 Geant4概述
        3.3.1 Geant4功能模塊和內(nèi)核結(jié)構(gòu)
        3.3.2 Geant4的粒子定義
        3.3.3 Geant4的物理過程
        3.3.4 Geant4的探測器的構(gòu)建
        3.3.5 Geant4的可視化
第四章 自給能 γ 探測器
    4.1 自給能 γ 探測器的基本原理
    4.2 自給能γ探測器的Geant4模擬
        4.2.1 自給能γ探測器的Geant4模型
        4.2.2 自給能γ探測器的Geant4粒子定義
        4.2.3 自給能γ探測器的Geant4材料定義
        4.2.4 自給能γ探測器的Geant4探測器定義
        4.2.5 自給能 γ 探測器的Geant4物理過程定義
第五章 Geant4模擬結(jié)果與分析
    5.1 γ 輻射劑量與集電極電荷沉積的關(guān)系
    5.2 單位劑量 γ 射線的照射下集電極上所積累的電荷密度與集電極物質(zhì)原子序數(shù)的關(guān)系
    5.3 集電極上積累的電荷密度與 γ 射線入射方向的關(guān)系
    5.4 集電極上所積累的電荷密度與兩側(cè)電容比的關(guān)系
    5.5 大劑量模擬
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
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本文編號：3847437