基于MC模拟研究锗死层对高纯锗探测效率的影响

作者：宋海声; 庞荣妮; 蔡啸

来源：激光与光电子学进展, 2023, 1-10.

• 放射性
• 高纯锗探测器
• 能量刻度
• 蒙特卡罗模拟
• 死层厚度

为了更精确方便的分析测量样品的放射性含量,本文提出了利用蒙特卡罗应用软件工具(Geant4)获取高纯度锗(HPGe)探测器的全能峰效率曲线,进行放射性样品测量中全能峰效率的模拟及修正。测量距高纯锗探头25cm处探测器对点源中不同特征能量γ射线的实验探测效率与模拟探测效率进行对比,采用Geant4模拟方式研究了高纯锗晶体表面死层对探测器效率的影响。通过修正上、下死层厚度依次分段对模型探测效率进行校正,优化探测器蒙特卡罗几何模型参数。将优化模型的模拟计算效率与点源的实测效率进行比较,得到了高纯锗探测器在59.54～1406keV范围内的全能峰效率曲线。实验结果表明,蒙特卡罗模拟结果与实验测量结果有很好的一致性,相对误差在5%之内。实验结果证实,高纯锗晶体表面死层厚度随探测器的老化而发生变化,在7年后死层厚度从0.5mm增加到约为1.40±0.05mm。

• 单位
  电子工程学院; 西北师范大学; 中国科学院高能物理研究所