【導(dǎo)讀】高純鍺探測(cè)器是近幾年來迅速發(fā)展的一種新型半導(dǎo)體探測(cè)器。器克服了Ge探測(cè)器存在的生產(chǎn)周期長(zhǎng)、需在低溫下保存等缺點(diǎn)。得復(fù)雜核素的能譜定量分析成為現(xiàn)實(shí)。大大推動(dòng)了核能譜學(xué)的發(fā)展。MCNP程序提供能峰高斯展寬的模擬。性和準(zhǔn)確性提供依據(jù)。并通過MCNP計(jì)算，能量分辨率、峰康比、峰總比，與參考文。獻(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合較好，顯示了MCNP用于模擬可行性。

　　

【正文】 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 數(shù)據(jù)分析 21 圖 探測(cè)效率 通過計(jì)算的到不同晶體大小的探測(cè)效率如下表： 表 晶體半徑r/cm 晶體長(zhǎng)度/cm 探測(cè)效率 根據(jù) 表 。 圖 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 數(shù)據(jù)分析 22 圖 峰康比 全能峰內(nèi)每到計(jì)數(shù)的最大值 pmN 與康普頓坪的平均計(jì)數(shù) cN 之比即： 0pm NN 通過計(jì)算得到下表： 表 探測(cè)器的晶體半徑和峰康比 晶體半徑r/cm 晶體長(zhǎng)度/cm 峰康比 9492 876 213 094 084 0732 根據(jù)表 計(jì)算出來的數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖得到晶體半徑與峰康比和晶體長(zhǎng)度與峰康 比的關(guān)系圖。 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 數(shù)據(jù)分析 23 圖 圖 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(cè)器，對(duì)模擬出來的數(shù)據(jù)處理和計(jì)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(jì)數(shù)卡在模擬 HPGe 探測(cè)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(jì)數(shù)在能譜模擬方面有很大的優(yōu)越性。 2）通過改變探測(cè)器晶體 半徑和長(zhǎng)度 的大小可以模擬出 HPGe 探測(cè)器的γ射線的能譜。 3） 通過 MCNP 模擬 HPGe 探測(cè)器 ，得出的數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的對(duì)比，從而證明建立的模擬模型是合理的， MCNP 模擬方法是可靠的。 4）論文通過模擬出來的數(shù)據(jù)，進(jìn)行計(jì)數(shù)得到不同大小的晶體，探測(cè)器的探測(cè)性能。 5）通過計(jì)算出來的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn) HPGe 探測(cè)器的能量分辨率與探測(cè)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(cè)性能變差。 6）通過計(jì)算得出的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比， 發(fā)現(xiàn) HPGe 探測(cè)器的探測(cè)效率隨著探測(cè)器的晶體大改變而改變，晶體的增加探測(cè)效率也增加。 7） 通過計(jì)算得出的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)探測(cè)器的峰康比隨著晶體的增大 而增大，但到一定程度后，不在改變。 8） 本論文 的所做的一系列工作，說明 MCNP 程序完全可以代替實(shí)驗(yàn)，當(dāng)實(shí)驗(yàn)室沒有我們需要的放射源時(shí)，或者出于其它實(shí)驗(yàn)條件限制或者安全性的考慮，可以用 MCNP程序來模擬計(jì)算。 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(duì)探測(cè)器模型建立方面的能力需要加強(qiáng)。 2） 建立模擬后，編寫程序時(shí)，對(duì)模型的描述方面的知識(shí)掌握太少。 3）在處理數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì) Excel 的運(yùn)用不太熟練。 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 致謝 25 致 謝 感謝我的指導(dǎo)老師 吳永鵬 老師在畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)與修改過程中給予了我 指導(dǎo)和 幫助 ， 并在論文設(shè)計(jì)中教會(huì)我電腦軟件的應(yīng)用， 讓我在此次作論文時(shí)受益匪淺，還要感謝我們專業(yè)的各位老師和同學(xué)提供的幫助 。東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(cè)器探測(cè)效率研究 [J]核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù) ,2021,26(2):191194. [2] 吳紹云等，核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù)， 4（ 2）， 72（ 1984）。 [3] 李桃生，張立國等 HPGe 探測(cè)效率對(duì)照野性的依賴性 [J]核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù) ,2021,27（ 4） :624627. [4] 張富麗， 曲德成等應(yīng)用蒙特卡羅方法確定 NaI 探測(cè)器的點(diǎn)源效率函數(shù)及其參數(shù) [J]核技術(shù) ,2021,30（ 3） :231235. [5] 魏濤 .HPGe 探測(cè)器寬能區(qū)精密效率刻度 [D].南華大學(xué)碩士學(xué)位論文， 2021. [6] 楊東 .航空高純鍺探測(cè)器 Monte Carlo 刻度方法的初步研究 [D].北京：中國原子能科學(xué)研究院， 2021。 [7] 吳紹云 ,張淑娟等 .HPGeγ譜儀的發(fā)展及應(yīng)用 [J].中華放射醫(yī)學(xué)與防護(hù)雜志 ,1989， 9（ 4） :285288. [8] 艾爾肯阿不都里木新型高純鍺 (HPGe)探測(cè)器的原理、使用及其維護(hù) [J]新疆大學(xué)學(xué)報(bào) 1997， 14（ 2）， 4043. [9] 林旭升能譜探測(cè)效率影響的模擬計(jì)算 [J]汕頭大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） 1998， 13（ 2） :1923. [10] 張斌全馬吉增等。蒙特卡羅方法計(jì)算用于低能光子測(cè)量的高純鍺探測(cè)器的效率 [J]核電子學(xué)與探測(cè)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。原子核物理實(shí)驗(yàn)方法 [M].北京：原子能出版社， 1997， 472： [13] 許淑艷 .蒙特卡羅方法在實(shí)驗(yàn)核物理中的應(yīng)用 [M].北京：原 子能出版社， 1996： 119126 [14] 梁勇飛，吳利萍，白立新，等?；谟?MCNP 程序模擬的 HPGeγ譜儀的屏蔽 [J].核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù)， 2021，23（ 2）： 182186. [15] 蔣錦江等，核儀器與方法，（ 1）， 71（ 1981）。 [16] 原子核物理實(shí)驗(yàn)方法復(fù)旦大學(xué)、清華大學(xué)、北京大學(xué)合編 [M]北京：原子能出版社 ,1997 [17] . Keyser, , ,. Comparison of MCNP and experimental measurements for an HPGebased spectroscopy portal monitor.. Received March 2,2021. [18] Martini,M.,18th Annual Meeting on Ralioisotopes,Tokuo,Japan,1982。 [19] Paulus, al,IEEE ,NS28 (1),544(1981)。 [20] Marler al.,IEEE .,21 (1),287(1974)。 [21] Green, .,et al.,.,48,5185 (1975) 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 附錄 27 附錄 該實(shí)驗(yàn)的 MCNP 輸入文件 INP 是： HPGe 1 2 1 2 9 14 IMP:P=1 IMP:E=1 2 2 1 8 9 IMP:P=1 IMP:E=1 3 0 2 3 20 14 IMP:P=1 IMP:E=1 4 0 2 9 10 IMP:P=1 IMP:E=1 5 2 3 4 10 14 IMP:P=1 IMP:E=1 6 2 4 5 11 14 IMP:P=1 IMP:E=1 7 2 4 10 11 IMP:P=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(jì)（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