BC537探测器中γ射线的响应函数测量与蒙特卡罗模拟.pdf

第26卷第5期 强 激 光 与 粒 子 束 V01．26，No．5 2014年5月 H1GHP()WERT。ASERANDPARTlCI。EBEAMS 4 May，201 BC537探测器中丫射线的响应函数测量 与蒙特卡罗模拟。 冯 2， 松1， 陈小辉1， 刘 荣1， 羊奕伟h 鹿心鑫1， 朱通华1 (1．中国工程物理研究院核物理与化学研究所。四川绵阳621,900；2．清华大学工程物理系。北京100084) 摘要： 为了将氘化液闪探测器(BC537)测量的反冲电子谱转换为7射线能谱，利用标准7点源对 响应函数。讨论了探测器建模中有无铝壳和入射7射线束流半径对探测效率和响应函数的影响。对比模拟和 1 37和Co60以及Am 实验测量的反冲电子谱，两者符合较好。利用模拟的响应函数和实验测量标准7源cs Hc源在BC537探测器中的反冲电子谱，经迭代法解谱得到了对应的标准7射线能谱，验证了模拟参数的合理 性以及该响应函数的实用性。 关键词： 响应函数； 蒙特卡罗方法； 氘化液闪探测器； 迭代法； 解谱 中图分类号： TI．812 文献标志码： 人doi：10．11881／HPI．PB201126．051001 随着社会工业的需求及核技术的快速发展，通过7射线探测来获取物质内部核信息已经广泛应用于反应 Cob ain 器对低能中子不敏感且具有更好的中子7射线甄别性能，更适用于混合场中几MeV及以上能量的7射线探 正比，因此BC537探测器探测7射线时输出的脉冲高度谱中基本上没有全能峰。在利用测量得到的反冲电子 谱反演7射线能谱之前，需要利用实验或者蒙特卡罗(MonteCarlo)方法来获取探测器对7射线的探测效率 和响应函数。实验测量响应函数准确但是难实现，主要原因是实验室中半衰期长的单能7射线源很少，这些 标准7源的能量不能密集覆盖较宽的能区，可能导致测量的响应在某些能段出现缺口，造成内插或拟合方法 出现较大的误差。当需用的标准7源半衰期较短而需要经常更换时，购买费用昂贵。采用MonteCarlo方法 计算响应函数由于过程易于实现、经济并且计算结果与实验值相近而成为常用计算响应函数的方法口]。常用 的基于Monte NP[1。。。1“，Geant4[12]和MCNP 子响应函数，并提供了约2～20MeV能量中子的响应函数实验测量与模拟的对比分析。但是模拟与实验值 存在一定的差异，其指出可能是建模时物理过程描述不够准确。()．T。itaize[1朝利用MCNPX2．5e计算了 NE21 3探测器对7射线的响应函数，计算结果与实验值在低能部分符合得很好，并通过基于C++语言的 MINUIT2程序用来减小实验与模拟之问的脉冲高度分布并得到分辨率参数与影响实验分辨率的因素。S． Grujic等人[1阳采用基于Monte 测量结果相差小于10％。对于液闪探测器BC537对7射线的响应函数的模拟，目前没有开展相关的工作。 采用基于MonteCarlo方法的Geant4程序来计算响应函数的研究也相对较少。 应函数和迭代法对测量标准7点源得到的反冲电子谱进行解谱，得到了与标准7射线能谱一致的结果，为完 善应用于n 应函数计算及解谱方法。 *收稿Et期 修订Et期：2013儿15 基金项目：国家自然科学基金项目(9122G104) 9 作者简介：冯松(191)。男。硕士研究生。主要从事钍铀中子学积分研究；fs,9儿5@sina．conl。 通信作者：陈小辉(1988)。男。硕士研究生。主要从事数字化中子伽玛甄别研究；chenxhl988@12G．conl。