【正文】 =1 IMP:E=1 8 3 5 6 12 14 IMP:P=1 IMP:E=1 9 3 5 11 12 IMP:P=1 IMP:E=1 10 3 6 7 13 14 IMP:P=1 IMP:E=1 11 3 6 12 13 IMP:P=1 IMP:E=1 12 4 7 13 14 IMP:P=1 IMP:E=1 13 5 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 IMP:P=1 IMP:E=1 14 0 15 IMP:P=0 IMP:E=0 1 CZ 2 CZ 3 CZ 4 CZ 5 CZ 6 CZ 7 CZ 8 PZ 0 9 PZ 10 PZ 11 PZ 12 PZ 13 PZ 14 PZ 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 附錄 28 15 SO 100 MODE P E SDEF ERG= POS=0 0 10 PAR=2 M2 13027 1 M3 32074 1 M4 29064 1 M5 8016 7014 F8:P 10 11 T E0 0 1023I FT8 GEB 0 NPS 90000000 PRINT 。 [19] Paulus, al,IEEE ,NS28 (1),544(1981)。蒙特卡羅方法計算用于低能光子測量的高純鍺探測器的效率 [J]核電子學(xué)與探測技術(shù)2021， 25（ 3） :274277. [11] 原子核物理實(shí)驗(yàn)方法 [M]復(fù)旦大學(xué)、清華大學(xué)、北京大學(xué)合編北京：原子能出版社 1997 [12] 吳冶華，等。東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 參考文獻(xiàn) 26 參考文獻(xiàn) [1] 朱傳新，陳淵等高純鍺探測器探測效率研究 [J]核電子學(xué)與探測技術(shù) ,2021,26(2):191194. [2] 吳紹云等，核電子學(xué)與探測技術(shù)， 4（ 2）， 72（ 1984）。 存在的問題及進(jìn)一步研究工作建議： 1）程序編寫方面遇到了很多問題，對探測器模型建立方面的能力需要加強(qiáng)。 5）通過計算出來的結(jié)果進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn) HPGe 探測器的能量分辨率與探測器的晶體的大小 存在關(guān)系 ,分辨性能有所下降，即數(shù)值增大，探測性能變差。 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 數(shù)據(jù)分析 23 圖 圖 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 結(jié)論 24 5 結(jié)論 本文通過蒙特卡羅模擬不同規(guī)格的高純鍺探測器，對模擬出來的數(shù)據(jù)處理和計算，得到以下結(jié)論： 1） 驗(yàn)證了 MCNP 程序提供能峰高斯展寬的 F8 電子脈沖計數(shù)卡在模擬 HPGe 探測器的點(diǎn)源γ射線的能譜是完全可行的，顯示了通過能峰展寬的電子脈沖計數(shù)在能譜模擬方面有很大的優(yōu)越性。就會得到單位時間內(nèi)（ S1）每個粒子的脈沖。 Z軸經(jīng)過探測器的軸心，原點(diǎn)在探測器最外層 Al殼的中心位置，原點(diǎn)距離點(diǎn)源距離 10cm， 整個系統(tǒng)由一個半徑為 150cm 的圓球包圍，球內(nèi)除了源和東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 實(shí)驗(yàn)?zāi)M 15 探測器外，其余由空氣充填，空氣密度為 ，球體外為真空。 從計算結(jié)果中提取有用的信息，即對計算結(jié)果后續(xù)處理。 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 實(shí)驗(yàn)?zāi)M 14 3 實(shí)驗(yàn)?zāi)M 建立蒙特卡羅模型 利用 MCNP程序?qū)崿F(xiàn)模擬標(biāo)準(zhǔn)γ射線源輻照 HPGe 探測器的過程如下： 建立γ射線照射高純鍺探測器的幾何模型，對源、探頭的位置等信息 進(jìn)行了幾何描述。但在三維數(shù)據(jù)實(shí)時動態(tài)顯示、非規(guī)則數(shù)據(jù)場和矢量 場的可視化計算以及基于網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)計算可視化理論等方面有待進(jìn)一步的研究完善。 （ 3） 為了簡化 MCNP 的幾何建模，提高 MCNP 計算機(jī)輸入文件的編寫效率，研究將有關(guān) CAD 文件中的幾何模型轉(zhuǎn)化為 MCNP 仿真模型的算法問題，通過對目前商用圖形軟件包進(jìn)行二次開發(fā)，開發(fā)出專用的 MCNP 輔助建模工具。同時在場景的某些界面將 MCNP 的計算結(jié)果繪制成二維圖形，實(shí)現(xiàn)了計算機(jī)結(jié)果的可視化。 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 蒙特卡羅方法 12 開 始數(shù) 據(jù) 預(yù) 處 理 ， 各 記 錄 單 元 清 零聚 一 個 粒 子 歷 史源 分 布 抽 樣輸 運(yùn) 過 程碰 撞 過 程歷 史 終 止 否 ？統(tǒng) 計 處 理做 完 給 定 歷 史 數(shù) 否 ？結(jié) 果 的 處 理 與 輸 出終 止記 錄 過 程記 錄 過 程記 錄 過 程記 錄 過 程 圖 程序運(yùn)行結(jié)構(gòu) MCNP 應(yīng)用 由于 MCNP 的通用性、靈活性以及強(qiáng)大的功能，使其在世界上有 廣泛 的應(yīng)用，僅國內(nèi)的用戶就在百家之上，應(yīng)用領(lǐng)域也從過去主要的核領(lǐng)域，逐漸推廣到石油，醫(yī)學(xué)在內(nèi)的許多領(lǐng)域。也可以固定 N 通過 S減小而減小 xS ， 即通過方差減小技巧來實(shí)現(xiàn)。如果它在劈裂面一分為二，那么又產(chǎn)生了一個軌跡。 在進(jìn)入 MCNP 之前，首先討論下面的兩個問題： （ 1）隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生 粒子的產(chǎn)生、運(yùn)動的方向、和其它粒子的碰撞以及碰撞后生的反應(yīng)都是隨機(jī)的過程， MCNP 是用偽隨機(jī)數(shù)的方法來模擬上述過程。對于本身就具有隨機(jī)性質(zhì)的問題（如我們關(guān)心的粒子輸運(yùn)問題），主要是正確地描述和模擬這個概率過程 [13]。自二十世紀(jì)四十年代中期到現(xiàn)在，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與電子計算機(jī)的發(fā)明，蒙特卡羅方法作為一種獨(dú)立的方法被提出來，并得到了長足的發(fā)展 [10]。按標(biāo)準(zhǔn) , 峰康比是指對 60Co 峰高與 — 康普頓平坦均值之比。因此 ,有必要對每個具體探測器的效率通過實(shí)驗(yàn)來標(biāo)定。圖 給出了絕對效率隨射線能量的關(guān)系曲線。 只要認(rèn)真選取原材料、不斷改進(jìn)器件工藝 ,可使總的分辨率主要取決于探測器的固有分辨率和電子學(xué)噪聲。 圖 n型（ a） 和 p型（ b）同軸高純鍺探測器的結(jié)構(gòu) （ 3） 井型探測器 鍺晶體體積： 180cc；井直徑 16mm，井深： 40mm； FWHM（ 1332KeV）分辨率： ；FWHM（ 122KeV）分辨率： ；相對效率： 35%；垂直冷指 30 升 杜瓦；冷指延長棒、鉛塞；前放及電源電纜 。先將 n+和 p+兩個電極保護(hù)好 ,隨后用 HNO3:HF:發(fā)煙 HNO3=7:2:1的腐蝕液中腐蝕 1— 2min,甲醇碎滅 ,氮?dú)獯蹈?,制成的管芯隨即封入致冷裝置中。真空鍍膜機(jī)中淀積上 約 100nm厚的把金屬層。（ 5）制 p+接觸。用 M28， M14金剛砂 先后研磨兩面 ,磨后充分沖洗 ,要求表面無道痕 ,邊緣無缺口 ,無崩裂縫。有些探測器為提高工作電壓 ,改善電場分布 ,減少漏電流 ,降低噪聲 ,制成圖 b， c所示的槽溝型或頂帽型結(jié)構(gòu) 。高分辨率 X和γ射線用的探測器， 靈敏體積較小，可制成平面型。近年來，隨著高純鍺材料質(zhì)量進(jìn)一步提高，器件制備中引進(jìn)新工藝和配置低噪音電子學(xué)系統(tǒng)，高處走探測系統(tǒng)的 性能有了明顯改進(jìn)，應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大。 [8] 高純鍺探測器具有能量分辨率高、線性范圍寬、探測效率高、性能穩(wěn)定、能在室溫存放等優(yōu)點(diǎn)。在液氮溫度下為 r 108秒量級。高純鍺探測器可以看成一個在反向偏壓下工作的巨大晶體二級管。內(nèi)表面為類型相反的非注入接觸 .外加電壓均為反向電壓，即 n+邊極性為正， p+邊極性為負(fù)。如果內(nèi)表面是整流接觸，那末，耗盡區(qū)隨外加偏壓的增加從里向外擴(kuò)展，直至外表面。它也可用 N 型 Ge 制成，又稱為倒置電極型同軸鍺探測器。 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 緒論 2 P 接 觸本 征 區(qū)N 層 P 接 觸本 征 區(qū)N 層 圖 1 同軸型 HPGe幾何結(jié)構(gòu)示意圖 但這時電場不再是完全徑向的，在一些角落里電場較低，影響裁流子的收集。 同軸型 HPGe 探測器有兩種基本的幾何結(jié)構(gòu)： (1)雙端同軸，見圖 (a)即中心孔貫穿整個圓柱體。主要用于測量中、高能的帶電粒子 (能量 低于 220Mev 的粒子，低于 60Mev 的質(zhì)子和能量低于 10MeV 的電子 )和能量在 300keV 至 600keV 的 X射線和低能γ射線。按晶體的幾何形狀可分為同軸型、平面型、井型等幾種。這種 探測器克服了