低本底高純鍺探測(cè)器探測(cè)效率及其屏蔽系統(tǒng)的GEANT4模擬.pdf

1、高純鍺探測(cè)器在核物理研究和核技術(shù)應(yīng)用研究中主要是用于對(duì)γ射線的能量和強(qiáng)度的測(cè)量。高純鍺探測(cè)器由于具有較高的能量分辨率、高探測(cè)效率和較大的射線探測(cè)范圍(幾KeV到幾MeV),被廣泛應(yīng)用于各類物理量測(cè)量中。高純鍺探測(cè)器最關(guān)鍵的幾個(gè)技術(shù)指標(biāo)包括能量分辨率和探測(cè)效率,而探測(cè)效率又直接關(guān)系到物理量測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確程度,所以對(duì)探測(cè)效率的研究有重大的意義。探測(cè)器對(duì)γ射線的探測(cè)效率對(duì)不同的測(cè)量目的有不同的定義。而對(duì)于實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的HPGe探測(cè)器不但探測(cè)效率

2、高,而且能量分辨率也非常高,適用于做精密γ能譜測(cè)最。γ射線的全能峰十分尖銳,即使比較復(fù)雜的γ射線或多種核素發(fā)出的γ射線入射,大多數(shù)全能峰都能孤立地分開,全能峰容易識(shí)別,而且一個(gè)完整的譜往往占有很多道數(shù),而且全能峰的影響因素比較少,散射及其它干擾輻射脈沖幅度較小不會(huì)影響到全能峰的計(jì)數(shù)。全能峰也容易辨別,求峰面積比較容易。
　　 本文對(duì)極低本底下的高存鍺探測(cè)器及其屏蔽層厚度包括Pb磚、鐵Fe、無氧銅、聚乙烯的厚度選擇和探測(cè)效率模擬。

3、在模擬高存鍺探測(cè)器探測(cè)效率及其屏蔽層時(shí),我們使用低本底的高純鍺(HPGe)探測(cè)器來測(cè)試材料中天然放射性核素γ放射性。如巖石,聚乙烯,鉛,光電管等的放射性,并要求能達(dá)到μBq/kg的比活度放射性水平。采用由歐洲核子中心(CERN)主導(dǎo)開發(fā)并用于高能物理的蒙特卡羅數(shù)值模擬計(jì)算軟件工具包Geant4,文中模擬了鍺晶體的探測(cè)效率,屏蔽層不同厚度的探測(cè)效率有:包括鉛厚度5cm,10cm,鐵厚度為2cm,4cm,6cm,8cm,10cm,聚乙烯厚度