高纯锗探测器无源效率刻度的锗晶体尺寸自动调整方法

摘要

本发明涉及辐射测量技术领域，具体涉及一种用于高纯锗探测器无源效率刻度的锗晶体尺寸自动调整方法。该方法在一个测量位置处，获得多个不同E_i能量γ射线全能峰探测效率测量值，然后依据探测器产品说明书的晶体原始尺寸，进行蒙特卡罗模拟计算，获得相应的各E_i能量γ射线全能峰探测效率计算值；对效率计算值与测量值进行误差分析，通过蒙特卡罗计算获得当前晶体尺寸下，晶体尺寸T、R、L对E能量γ射线的效率影响公式；设定计算效率期望改变百分比，建立方程组，求解获得新晶体尺寸，如此循环得到最终结果。本发明可以自动、快速、准确地确定高纯锗晶体及其灵敏区尺寸，从而对高纯锗探测器实现快速蒙特卡罗无源效率刻度提供了有效的保证。

主权项

1.一种高纯锗探测器无源效率刻度的锗晶体尺寸自动调整方法，包括如下步骤：(1)在一个测量位置处，测量获得三个或三个以上不同Ei能量γ射线全能峰探测效率测量值ηmea(Ei)；(2)设定高纯锗晶体尺寸参数中晶体死区厚度为T、晶体半径为R、晶体长度为L，依据高纯锗探测器产品说明书给出的晶体原始尺寸T0、R0、L0，进行蒙特卡罗模拟计算，获得步骤(1)中相应的各Ei能量γ射线全能峰探测效率计算值ηcal(Ei)；(3)若各Ei能量γ射线效率计算值ηcal(Ei)与相应的Ei能量γ射线效率测量值ηmea(Ei)之间的相对误差没有达到要求，则以当前晶体死区厚度Tn为初始值，逐次改变晶体死区厚度T＝Tn+N*Δt，其中n从0开始为整数、Δt为步长、N为整数、此时Rn和Ln保持不变，针对不同Ei能量分别进行蒙特卡罗计算得到一系列与晶体死区厚度T相对应的不同Ei能量γ射线效率计算值ηcal(Ei，T)；采用直线拟合方法，获得当前晶体尺寸Tn、Rn、Ln下，晶体死区厚度T对不同Ei 能量γ射线效率计算值的影响公式δηcal(Ei)＝ft，Ei(T)；(4)同理获得晶体半径R对不同Ei能量γ射线效率计算值的影响公式δηcal(Ei)＝fr，Ei(R)，晶体长度L对不同Ei能量γ射线效率计算值的影响公式δηcal(Ei)＝fl，Ei(L)；由此，得出在当前晶体尺寸Tn、Rn、Ln下，晶体死区厚度T、晶体半径R、晶体长度L对不同Ei能量γ射线效率计算值的总影响公式δηcal(Ei)＝ft，Ei(T)+fr，Ei(R)+fl，Ei (L)；(5)对不同Ei能量设定δηcal(Ei)为当前Ei能量γ射线效率计算值与相应的Ei能量γ射线效率测量值ηmea(Ei)之间相对误差的负数，将上述步骤(4)所得不同Ei能量γ射线效率计算值的总影响公式δηcal(Ei)＝ft，Ei(T)+fr，Ei(R)+fl，Ei(L)组合起来构建成线性方程组，即可得到第n+1次晶体尺寸Tn+1、Rn+1、Ln+1；(6)以新的晶体尺寸Tn+1，Rn+1，Ln+1进行蒙特卡罗效率计算，得到新的各Ei能量γ射线效率计算值，若新的各Ei能量γ射线效率计算值与其相应的Ei能量γ射线效率测量值的误差还没有达到要求，则重复步骤(3)至步骤(5)，直至新的不同Ei能量γ射线效率计算值与其相应的Ei能量γ射线效率测量值的误差在允许范围内，此时结束操作，从而得到晶体死区厚度值T、 晶体半径值R、晶体长度L的适合值。