Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad-Hassan Alamatsaz,Ahmad Shirani bidabadi
محمدحسن علامتساز (استاد مشاور) احمد شیرانی بیدابادی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Masoud Moeinifar
مسعود معینی فر

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Determination of the dead layer and full-energy peak efficiency of an HPGe detector using the MCNP code and experimental results
One important factor in the HPGe detectors is the efficiency that highly dependents on the geometry and absorption factors, so that when the configuration and geometry of the sample – detector is changed the detector efficiency must be re -measured. The best way of determining the efficiency of a detector is measuring the efficiency by the use of standard sources, but an easier method is to determine the efficiency by Monte Carlo simulation. In this study, the full-energy peak efficiency and dead layer thickness of an HPGe detector was obtained using the MCNPX code and experimental data. For this, we first measured gamma –ray spectra for different sources placed at various distances from the detector and stored the experimental spectra obtained. We then obtained the same spectra under similar conditions by Monte-Carlo simulation and compared with the corresponding experimental spectra. Comparison of the calculated spectra with the experimental spectra showed some differences. By making small variations in the dead layer thickness of the detector (about a few hundredths of a millimeter) in the simulation program we tried to remove these differences and in this way a dead layer of 0.57 mm was obtained for the dead layer of the detector. The full-energy peak efficiency of the detector was then obtained both by experiment and by simulation for various sources at various distances from the detector and showed good agreements.
یکی از پارامترهای مهم در آشکارسازهای HPGe بازده است که به شدت به هندسه و عوامل جذبی بستگی دارد؛ به طوری که با تغییر پیکربندی در هندسه ی نمونه – آشکارساز، نیاز به اندازه گیری مجدد بازده آشکارساز است. دقیق ترین راه برای تعیین بازده آشکارساز، اندازه گیری تجربی و استفاده از چشمه های استاندارد مخصوص است. با توجه به مشکل بودن و در عین حال زمان بر بودن این روش، استفاده از روش شبیه سازی برای تخمین بازده آشکارساز که در زمان کم و با دقت خوب همراه است، ارزشمند است. در این پژوهش، شبیه سازی مونت کارلو برای به دست آوردن ضخامت لایه ی مرده و بازدهی قله ی تمام-انرژی آشکارساز HPGe با استفاده از نرم افزار MCNPX انجام شد. برای این کار چشمه های مختلف را در فاصله های مشخص از آشکارساز قرار داده و طیف تجربی به دست آمده را ذخیره می کنیم. سپس طیف حاصل از چشمه ها را مطابق با وضعیت و شرایط آزمایشگاه به طریق شبیه سازی به دست می آوریم. در اجرای اولیه، کل حجم بلور ژرمانیوم به عنوان حجم فعال آشکارساز در نظر گرفته شد و با این فرض طیف به دست آمده از محاسبات انجام شده با طیف تجربی مقایسه گردید. مقایسه ی طیف محاسبه شده با طیف حاصل از آزمایش اختلاف قابل توجهی را نشان می داد. پس از مشاهده ی اختلاف بین مقادیر محاسباتی مونت کارلو و داده های تجربی، سعی شد با استفاده از تغییرات اندک در ضخامت آشکارساز (در حدود چندین صدم میلی متر) در برنامه شبیه سازی و برازش منحنی شبیه سازی شده با منحنی تجربی، ضخامت حقیقی بلور و ضخامت لایه ی مرده ی آشکارساز و در نهایت بازده ی قله ی تمام -انرژی را برای انرژی های مختلف و فاصله های مختلف چشمه تا آشکارساز به دست آوریم.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی