高能伽馬射線測(cè)量是研究重離子核反應(yīng)中高激發(fā)態(tài)原子核的偶極巨共振的重要實(shí)驗(yàn)方法,而實(shí)驗(yàn)中探測(cè)伽馬射線的閃爍晶體探測(cè)器的能量分辨率和探測(cè)效率則是我們關(guān)注的重要參數(shù),為了研制基于碘化銫晶體的高能伽馬探測(cè)器,本文從實(shí)驗(yàn)和Geant4模擬兩方面,相互驗(yàn)證、相互補(bǔ)充,對(duì)使用該晶體探測(cè)伽馬的可行性,探測(cè)器性能改進(jìn)等方面進(jìn)行了探索。本文主要由五部分組成,第一部分介紹研究背景,課題的主要目的、不同晶體性能比對(duì)和最終選擇碘化銫晶體的原因。第二部分則是利用標(biāo)準(zhǔn)放射源對(duì)探測(cè)器單元進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)測(cè)量和離線數(shù)據(jù)分析等工作,得到了探測(cè)單元對(duì)不同能量伽馬的探測(cè)效率曲線。第三部分介紹我們利用Geant4這一蒙特卡洛模擬工具,對(duì)探測(cè)器測(cè)量不同能量、角分布的伽馬射線這一過程進(jìn)行模擬。詳細(xì)闡述了Geant4中探測(cè)器建模過程、引入物理過程、模擬結(jié)果的數(shù)據(jù)處理過程和關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置,最終模擬得到的低能區(qū)的探測(cè)效率結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合很好,并對(duì)探測(cè)單元在高能區(qū)的探測(cè)效率進(jìn)行了預(yù)測(cè)。與此同時(shí)還進(jìn)行了碘化銫晶體內(nèi)部可見光的產(chǎn)生和輸運(yùn)過程的初步模擬研究。第四部分則是我們完成探測(cè)器單元的基本刻度和模擬后,利用Geant4對(duì)由42個(gè)探測(cè)器單元構(gòu)成的探... 

【文章來源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所)上海市

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

-1KURRI實(shí)驗(yàn)中俘獲反應(yīng)（n,）截面測(cè)量裝置示意圖

碘化銫晶體探測(cè)高能伽馬的實(shí)驗(yàn)與模擬研究 BGO 探測(cè)器是伽馬射線探測(cè)器，由多個(gè)探測(cè)單元組成，樣品放可以把樣品近似完全包圍，從而測(cè)量反應(yīng)產(chǎn)生的所有 射線，來減少外界的伽馬影響。BGO 探測(cè)器有兩個(gè)對(duì)稱的部分組成，每部分由 8 個(gè)獨(dú)立的直徑 50mm，長(zhǎng) 170mm 的圓柱形 BGO 晶體組形的晶體組成了圓筒形的閃爍探測(cè)器，圓筒的內(nèi)徑和外徑分別10mm，探測(cè)器閃爍體的總體積為 8.54L，每一根晶體棒通過 Cat膠與 Hamamatsu R1847 光電倍增管相連。這種光電倍增管的光0-650nm，可以使 BGO 閃爍體的響應(yīng)達(dá)到最大輸出的 80%。探測(cè)法蘭盤連接在一起，加上框架材料，探測(cè)器的總質(zhì)量大約 70k

圖 2.1-3 左圖：DANCE 探測(cè)器上的 BaF2晶體單元，30 塊晶體 A，12 塊晶體 B，60 塊晶體 C，60 塊晶體 D。右圖：DANCE 4 全吸收 探測(cè)器。Figure 2.1-3 Left: BaF2 crystal cells on DANCE detector, 30 crystal A, 12 crystal B, 60crystal C, 60 crystal D. Right: DANCE 4π full absorption detector schematic

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3420400