Усовершенствованная физико-математическая модель полупроводникового детектора гамма-излучения на основе использования метода статистических испытаний
Автор: Попов Ю.А., Прозорова И.В., Прозоров А.А., Сабитова Р.Р.
Журнал: Научное приборостроение @nauchnoe-priborostroenie
Рубрика: Математические методы и моделирование в приборостроении
Статья в выпуске: 2 т.29, 2019 года.
Бесплатный доступ
Актуальность исследований обусловлена тем, что нейтронно-активационный анализ (НАА) является одним из удобных способов определения состава образцов природного и техногенного происхождения. Среди таких объектов - уникальные образцы пород, минералов, конденсаты, пыль, "горячие" частицы и т.д. При этом результативность анализа зависит от применяемых методов и методик. НАА является высокочувствительным (до 10-14 г), мультиэлементным, неразрушающим, менее зависящим от массы и состава образца, от форм нахождения элементов. Основной целью исследования являлось создание информативной имитационной модели полупроводникового детектора на основе кристаллов из особо чистого германия (ОЧГ-детектора) GC1518 как инструмента исследования методом Монте-Карло процессов взаимодействия гамма-квантов с кристаллом детектора. Объекты исследований - отклик детектора, полученный экспериментально и с помощью модели, использующей метод Монте-Карло. Основным инструментом, используемым для проведения инструментального нейтронно-активационного анализа, является полупроводниковый ОЧГ-детектор на основе кристаллов под общей маркировкой HPGe...
Полупроводниковый детектор, объем кристалла, эффективность регистрации, гамма-кванты, метод монте-карло
Короткий адрес: https://sciup.org/142218224
IDR: 142218224 | DOI: 10.18358/np-29-2-i90102
Список литературы Усовершенствованная физико-математическая модель полупроводникового детектора гамма-излучения на основе использования метода статистических испытаний
- Modarresi S.M., Masoudi S.F. On the gamma spectrometry efficiency of reference materials and soil samples//Journal of Environmental Radioactivity. 2018. Vol. 183. P. 54-58 DOI: 10.1016/j.jenvrad.2017.12.012
- Persson L., Boson J., Nylen T., Ramebacka'd H. Application of a Monte Carlo method to the uncertainty assessment in in situ gamma-ray spectrometry//Journal of Environmental Radioactivity. 2018. Vol. 187. P. 1-7 DOI: 10.1016/j.jenvrad.2018.02.003
- Shrivastava H.B., Rita N.R., Rao V.K., Raghavender B., Sharma P.K. Estimation of uranium concentration in Indian monazite samples HPGe semiconductor detector//Applied Radiation and Isotopes. 2018. Vol. 141. P. 21-23 DOI: 10.1016/j.apradiso.2018.08.010
- Бибичев Б.А., Круглов В.П., Майоров В.П., Протасенко Ю.М., Сунчугашев М.А., Федотов П.И., Швоев А.Ф. Измерение выгорания топлива в ТВС ВВЭР-365 и ВВЭР-440 гамма-спектрометрическим методом//Атомная энергия. 1982. Т. 53, вып. 4. С. 222-224.
- Koleska M., Viererbl L., Marek M. Development of the MCNPX model for the portable HPGe detector//Radiation Physics and Chemistry. 2014. Vol. 104. P. 351-354 DOI: 10.1016/j.radphyschem.2014.03.035
- Khan W., Zhang Q., He C., Saleh M. Monte Carlo simulation of the full energy peak efficiency of an HPGe detector//Applied Radiation and Isotopes. 2018. Vol. 131. P. 67-70
- DOI: 10.1016/j.apradiso.2017.11.018
- Lepy M.-C., Brondeau L., Menesguen Y., Pierre S., Riffaud J. Consistency of photon emission intensities for efficiency calibration of gamma-ray spectrometers in the energy range from 20 keV to 80 keV//Applied Radiation and Isotopes. 2018. Vol. 134. P. 131-136
- DOI: 10.1016/j.apradiso.2017.07.006
- Коаксиальные германиевые детекторы с реверсивными электродами (REGe). URL: http://www.canberra.ru/html/products/Gamma_High/detector_assemblies/detectors/C40436%20Russian%20REGe%20Super%20Spec_2.pdf
- Жуковский А.Н., Пшеничный Г.А., Мейер А.В. Высокочувствительный рентгено-флуоресцентный анализ с полупроводниковыми детекторами. М.: Энергоатомиздат, 1991. 160 с.
- Berlizov A.N., Tryshyn V.V. A Monte Carlo approach to true-coincidence summing correction factor calculation for gamma-ray spectrometry applications//Journ. Radioanal. Nucl. Chem. 2005. Vol. 264, no. 1. P. 169-174.
- Дирнли Дж., Нортроп Д. Полупроводниковые счетчики ядерных излучений. М.: Мир, 1966. 359 с.
- Портной А.Ю., Павлинский Г.В., Горбунов М.С., Сидорова Ю.И. Об особенностях фона, обусловленных переносом и сбором электронов в Si-детекторе//Научное приборостроение. 2011. Т. 21, № 4. С. 145-150. URL:http://iairas.ru/mag/2011/abst4.php#abst18
- Hubbell J.H. Compilation of photon cross-sections: some historical remarks and current status//X-ray spectrometry. 1999. Vol. 28 P. 215-223. DOI: 10.1002/(SICI)1097-4539(199907/08)28:43.0.CO;2-5
- Şimşek O., Ertuğrul M., Budak G., Karabulut A. Inelastic and elastic scattering differential cross-sections of 59.6 keV photons for Cu and Zn targets//X-ray spectrometry. 2004. Vol. 33. P. 349-353
- DOI: 10.1002/xrs.724
- Hubbell J.H., Veigele W.J., Briggs E.A. et al. Atomic form factors, incoherent scattering functions and photon scattering cross-sections//J. Phys. Chem. Ref. Data. 1975. Vol. 471, no. 4. P. 471-538
- DOI: 10.1063/1.555523
- Schaupp D., Schumacher M., Smend F., Rullhusen P., Hubbell J.H. Small angle realign scattering of photons at high energies: Tabulation of relativistic HFS modified atomic form factors//J. Phys. Chem. Ref. Data. 1983. Vol. 12, is. 3. P. 467-512
- DOI: 10.1063/1.555690
- Калибровки спектрометра: протокол № 13-240-02/88784 от 06.06.2016. Филиал Института атомной энергии Национального ядерного центра Республики Казахстан, Курчатов, 2016. 3 c.
- Chuong H.D., Thanh T.T., Thang L.T.N., Nguen V.H., Tao C.T. Estimating thickness of the inner dead-layer of n-type HPGe detector//Applied Radiation and Isotopes. 2016. Vol. 116. P. 174-177.
- Modarresi S.M., Masoudi S.F, Karimi M. A method for considering the spatial variations of dead layer thickness in HPGe detectors to improve the FEPE calculation of bulky samples//Radiation Physics and Chemistry. 2017. Vol. 130. P. 291-296
- DOI: 10.1016/j.radphyschem.2016.08.020
- Колеватов Ю.И., Семенов В.П., Трыков Л.А. Спектрометрия нейтронов и гамма-излучений в радиационной физике. М.: Энергоатомиздат, 1991. 296 с.
- Briesmeister J.F. MCNP -a general Monte Carlo N-Particle transport code. Los Alamos, 2000. 790 p. URL: https://permalink.lanl.gov/object/tr?what=info:lanl-repo/lareport/LA-13709-M
