蒙特卡羅方法模擬137Cs的γ能譜(共6頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上蒙特卡羅方法模擬137Cs的能譜問題：蒙特卡羅方法模擬137Cs源的661keV射線在NaI(Tl)閃爍體中的輸運過程。一、建立坐標系以閃爍體中軸線為z軸建立柱坐標系，閃爍體位于0<z<4且r<2的區(qū)域。Cs電源位于z=-2，r=0點。二、編程思想一個粒子的狀態(tài)用表示。其中E為粒子能量，為粒子的位置坐標，為粒子的運動方向。其中為粒子運動方向與 z 軸的夾角的余弦，為粒子運動方向在 x y 平面上投影的方位角。 對于一個粒子經(jīng)歷以下過程：1 源抽樣：由于是點源，能量和位置的分布均為函數(shù)，抽樣得到 。運動方向：各向同性分布密度函數(shù)為抽樣得：。2到達閃爍體

2、：如果，無法到達閃爍體，丟棄，返回源抽樣重新產(chǎn)生粒子。粒子進入閃爍體的瞬間，狀態(tài)為：其他量不變。3輸運過程：抽樣得到到下次碰撞的距離，根據(jù)當前粒子狀態(tài)中的算出下次碰撞的坐標，如果不在閃爍體區(qū)域（0<z<4且r<2），輸運過程結(jié)束。如果在，繼續(xù)>碰撞有兩種可能：光電效應(yīng)和康普頓散射。根據(jù)粒子當前的能量，（由NaI(Tl)閃爍體宏觀界面數(shù)據(jù)）線性插值確定它的光電效應(yīng)截面和康普頓散射界面。抽樣得到本次反應(yīng)的類型。如果光電效應(yīng)，E=0，輸運過程結(jié)束。如果康普頓效應(yīng)，抽樣獲取碰撞后的能量和運動方向（康普頓散射的能量分布密度函數(shù)知道，具體抽樣方法參考講義。）如果E<1KeV輸

3、運過程結(jié)束，反之，重復(fù)本過程直到輸運過程結(jié)束。4記錄與統(tǒng)計：記錄末態(tài)能量，計算沉積能量，考慮到測量系統(tǒng)分辨率，多道記錄能量為沉積能量的高斯展寬。記錄能量。其中，。由標準正態(tài)分布抽樣得到。三、流程圖YNNY康普頓散射光電效應(yīng)YY開始源抽樣產(chǎn)生粒子到達探測器？YN計算下一次碰撞的位置閃爍體內(nèi)？碰撞次數(shù)+1反應(yīng)形式？E0抽樣決定碰撞后能量和運動方向E<1KeV碰撞次數(shù)=?計算沉積能量，記錄能量，多道尋址1計算粒子數(shù)夠？結(jié)束NNNNYN程序見附件。編程環(huán)境：Matlab6.5四、模擬結(jié)果計算了5×106個粒子。1) 探測效率與峰總比進入閃爍體的總粒子數(shù)探測到的總粒子數(shù)全能峰的總計數(shù)（全能峰半高寬以內(nèi)道的計數(shù)之和）探測效率：峰總比：估計全能峰能量的相對誤差：對落在半高寬內(nèi)的粒子，如下計算誤差估計取置信水平由于此處取全能峰半高寬以“內(nèi)”的道未經(jīng)過插值，123道14998個計數(shù)算做全能峰半高寬以“內(nèi)”，而127道13159計數(shù)不算全能峰半高寬以“內(nèi)”。所以E平均偏小，誤差計算也不準