γ能譜的蒙特卡羅計(jì)算方法探討與模擬軟件設(shè)計(jì).pdf

1、能譜的蒙特卡羅模擬問題，是核技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域中的一個(gè)重要研究方面。利用蒙特卡羅方法模擬NaI(T1)閃爍探測器對射線的響應(yīng)函數(shù)(能譜)是解決Y射線能譜學(xué)問題的一個(gè)有效方法。 本文來源于國家863計(jì)劃資源環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域重大項(xiàng)目“航空伽瑪能譜勘查系統(tǒng)研發(fā)”課題(編號(hào)2006AA06A207)、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“核地球物理學(xué)天然伽瑪場的研究”(編號(hào)40774063)和成都理工大學(xué)科技立項(xiàng)“能譜的蒙特卡羅模擬及其軟件開發(fā)”(編號(hào)20070

2、43K)項(xiàng)目。探討了用蒙特卡羅方法對NaI(T1)閃爍探測器中射線能譜響應(yīng)函數(shù)的數(shù)值模擬；開發(fā)了蒙特卡羅模擬軟件。該研究在資源環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域中核資源勘查及輻射環(huán)境監(jiān)測方面具有重要的實(shí)用價(jià)值和指導(dǎo)作用。主要研究內(nèi)容與成果表現(xiàn)在： (1)論述了蒙特卡羅方法的基本原理和射線與物質(zhì)的作用機(jī)制。 (2)從射線在NaI(T1)閃爍探測器中響應(yīng)函數(shù)形成機(jī)理的基礎(chǔ)上，論述了NaI(T1)閃爍計(jì)數(shù)器譜儀的能譜和能譜的蒙特卡羅數(shù)值模擬計(jì)算方法

3、。 (3)在Visual C++平臺(tái)下開發(fā)能譜蒙特卡羅模擬軟件，應(yīng)用蒙特卡羅模擬軟件模擬光子在Nal(T1)閃爍探測器中的光子能量沉積譜和能譜。 (4)利用設(shè)計(jì)的蒙特卡羅模擬軟件，分別模擬天然能量范圍內(nèi)較低和較高能量的射線在Nal(T1)閃爍探測器中的響應(yīng)函數(shù)，以檢驗(yàn)?zāi)M方法的正確性和通用性。通過數(shù)字化多道譜儀系統(tǒng)(Nal(T1)晶體φ75mm×75mm)實(shí)測的點(diǎn)源射線能譜與蒙特卡羅模擬軟件模擬譜相比較。對天然射線能量范

4、圍內(nèi)較低能量如137Cs源放出的射線模擬結(jié)果較好，模擬譜與實(shí)測譜相比，峰康比和能量分辨率相對誤差分別為1.879％和5.585％，對能量較高如60Co源放出射線的模擬結(jié)果，雙峰面積比的相對誤差為0.7505％，也能得到滿意的效果。用Vi sual C++開發(fā)的蒙特卡羅模擬軟件，可模擬出整個(gè)光子的輸運(yùn)過程。軟件抽樣次數(shù)在2000萬次以上，界面友好，功能較強(qiáng)?？烧{(diào)整放射源能量(即選用不同放射源)、源與探測器距離、探測器尺寸等，同時(shí)可顯示并保