基于超高分辨γ射线探测器的蒙特卡罗模拟!.pdfVIP

第36卷第12期 核电子学与探测技术 V01．36No．12 2016年12月 NuclearElectronics＆Detection Dec． 2016 Technology 基于超高分辨Y射线探测器的蒙特卡罗模拟 莫钊洪12，熊忠华1，任忠国1，赖新春3，安琪2 (1．中国工程物理研究院材料研究所，四川江油621700；2．中国科学技术大学，合肥230000 3．中国工程物理研究院，四川绵阳621000) 摘要：能量分辨率是1射线探测器关键技术指标之一，直接关联^y射线全能峰的尖锐程度、分离程 度，从而影响全能峰被识别、区分的能力。提高^y探测器的能量分辨率，是1探测器发展的一个重要方 eV@103 向，近年发展起来的超高分辨1射线探测器，能达到25 keV的能量分辨率，其相对目前能量分 辨率最好的高纯锗探测器的能量分辨率高一个数量级，因此超高分辨超导Y射线探测器成为了一大研 究热点。为了推动超高分辨率1探测器关键技术的实验研究，利用MCNP5采用了不同能量的射线源、 不同规格的吸收体以及不同的支撑环境对超高分辨超导1射线探测器的探测结果进行了模拟。这些模 拟对于探测器的模型优化以及谱仪的设计有重要的指导作用。 关键词：超高分辨；超导转变传感器；无损检测 8 中图分类号：TL 文献标志码：A 文章编号：0258-0934(2016)12．1253-06 高纯锗(HPGe)探测器是国际上应用最广 超高的能量分辨在核安全、核取证等方面有非 泛的高分辨1能谱探i贝0器，其能量分辨率仅能 常大的应用前景。2004年，世界上首台超高分 达到约¨o。面对复杂的辐射场，对于更精细的 辨率射线能谱仪实验室样机由美国劳伦斯·利 Livermore 1能谱分析，现有的吖能谱探测器已无法在更 弗莫尔国家实验室(LLNL—Lawrence 高置信度条件下判定和证实研究对象。为此， National 国际上开始寻求新的更高能量分辨的^y探测 100 器，而低温超导材料的研究为开发新的探测器 keV的1射线，能量分辨率(FWHM)达到 提供了新的思路。由于低温超导材料在超导转 50～90eVFWHM‘5 eV 变宽度内，电阻随着温度的变化从零电阻急剧 人研发的超高分辨1射线探测器得到了25 地变化到常温电阻，从而能够反映出射线入射 @103 吸收体所引起的温度变化，利用这种超高敏感 nia，A．S．Hoover等人改进的阵列式超高分辨超 eV@97．43 度发展出来了新的超高分辨率超导v射线探 导^y射线探测器获得了22 keV(Gd 测器，该探钡4器有着非常高的能量分辨率旧。4』， 一153)的能量分辨(HPGe只能达到500eV左 从而极大提高对精细1谱的探测能力。这种 样使用阵列式超高分辨超导¨射线探测器，在