低本底γ譜儀在活度測(cè)量領(lǐng)域有很廣泛的應(yīng)用,通過(guò)主動(dòng)屏蔽和被動(dòng)屏蔽措施的低本底γ譜儀可使其積分本底計(jì)數(shù)率降低多個(gè)數(shù)量級(jí),使譜儀的探測(cè)下限能夠滿足低比活度環(huán)境樣品放射性核素活度的測(cè)量要求。本文中根據(jù)所分析的相關(guān)結(jié)果及相關(guān)調(diào)研情況,設(shè)計(jì)了一套反宇宙射線低本底γ譜儀,并給出了不同材料的設(shè)置的目的及材料對(duì)不同粒子的屏蔽能力。為保證后續(xù)模擬計(jì)算積分本底計(jì)數(shù)率的準(zhǔn)確性,利用Geant4建立了高純鍺探測(cè)器的模型,并通過(guò)比較實(shí)驗(yàn)值和計(jì)算值來(lái)修正探測(cè)器的晶體死層厚度。然后利用MCNP和XCOM選擇γ譜儀的屏蔽材料,設(shè)計(jì)并搭建了反符合屏蔽裝置的電子學(xué)線路,最后給出本文所設(shè)計(jì)的反宇宙射線超低本底γ譜儀。該裝置分別設(shè)置了低本底鉛、普通鉛、鎘板和含硼聚乙烯作為被動(dòng)屏蔽裝置,以及塑料閃爍體作為主動(dòng)屏蔽裝置。為驗(yàn)證γ譜儀的屏蔽效果,利用CRY程序給出2017年里全年宇宙射線的平均通量和平均能量,并統(tǒng)計(jì)了宇宙射線中不同成分的能量和入射角的分布。然后利用Geant4建立低本底γ譜儀的模型,模擬計(jì)算宇宙射線作用下γ譜儀的本底譜,最后得到其積分本底計(jì)數(shù)率。結(jié)果顯示,在本文所設(shè)計(jì)的低本底γ譜儀中,通過(guò)Geant4模擬得到的本底...

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
    1.3 研究目的及意義
    1.4 研究?jī)?nèi)容
2 理論基礎(chǔ)
    2.1 本底來(lái)源
        2.1.1 環(huán)境天然放射性本底
        2.1.2 探測(cè)元件和屏蔽材料的放射性本底
        2.1.3 宇宙射線貢獻(xiàn)的本底
    2.2 降低本底方法概述
        2.2.1 物質(zhì)屏蔽及材料選擇
        2.2.2 反符合屏蔽方法
    2.3 蒙特卡羅方法
    2.4 蒙特卡羅軟件的選取
        2.4.1 MCNP程序
        2.4.2 Geant4程序
3 高純鍺探測(cè)器模型建立及優(yōu)化
    3.1 測(cè)量系統(tǒng)簡(jiǎn)介
    3.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)量
        3.2.1 不確定度評(píng)定
    3.3 Geant4模擬計(jì)算探測(cè)效率
        3.3.1 探測(cè)器的構(gòu)造
        3.3.2 Geant4源項(xiàng)定義
        3.3.3 物理過(guò)程定義
        3.3.4 粒子輸運(yùn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)獲取及處理
        3.3.5 死層參數(shù)修正
    3.4 本章小結(jié)
4 反宇宙射線屏蔽裝置的設(shè)計(jì)
    4.1 中子屏蔽材料的選擇及優(yōu)化
        4.1.1 含硼聚乙烯厚度的優(yōu)化
        4.1.2 含硼聚乙烯硼含量的優(yōu)化
        4.1.3 鎘板厚度的優(yōu)化
    4.2 光子屏蔽材料的選擇
    4.3 宇宙射線屏蔽
    4.4 屏蔽裝置的設(shè)計(jì)及模擬結(jié)果
        4.4.1 屏蔽裝置的設(shè)計(jì)
        4.4.2 宇宙線分布
        4.4.3 低本底γ譜儀的積分本底計(jì)數(shù)率
        4.4.4 結(jié)果與對(duì)比
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
    附錄A
    附錄B
    附錄C
    附錄D
致謝



本文編號(hào)：3787075