检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：祝铭山东北师范大学

学位级别：硕士

中微子物理可以说是目前粒子物理中最热门最活跃的分支之一,因为中微子还存在众多未解之谜。自中微子假说提出以来,人们对中微子检测以及对中微子性质进行研究的实验从未间断过。目前,中微子是第一个也是唯一一个超出了标准物理模型框... 详细信息

中微子物理可以说是目前粒子物理中最热门最活跃的分支之一,因为中微子还存在众多未解之谜。自中微子假说提出以来,人们对中微子检测以及对中微子性质进行研究的实验从未间断过。目前,中微子是第一个也是唯一一个超出了标准物理模型框架的粒子,解决中微子问题具有重大的科学意义,而且极有可能成为建立超越标准物理模型的突破口。现在常用的检测中微子的方法之一,就是利用最大的人工中微子源—核反应堆产生的大量反电子中微子经过液体闪烁计数器时发生的中微子吸收反应(ve+P→e+ +n)并放出正电子和中子,在计数器内反应而形成两个快慢不等的信号,两个快慢信号所形成的延迟符合信号便是中微子特征信号,进而达到检测中微子的目的。文章的主要工作便是利用geant4蒙特卡洛模拟来研究原子反应堆反电子中微子特征信号的检测效率最优化问题,由于检测中微子信号的关键是用液体闪烁计数器检测这两个延迟符合信号,那么液体闪烁计数器对这两个延迟符合信号的检测效率则直接影响到中微子信号的检测效率。文章通过从液体闪烁计数器的(检测层、吸收层的)层数上,各层的厚度上,中子的能量上以及掺不同的中子吸收材料这四个方面并利用geant4蒙特卡洛模拟方法去研究检测效率的最优化问题。模拟的结果表明正电子的检测效率与(检测层、吸收层的)层数,中子吸收材料等因素无关,检测效率都接近100%；所以液体闪烁体计数器的检测效率关键在中子信号的检测上,而模拟结果表示液体闪烁体计数器层数为120、吸收层厚度为0.01mm、中子能量在10-2MeV量级内、并且掺钆的液体闪烁体计数器检测效率相对较高,模拟的检测效率可以达到80%以上。虽然文章并未在geant4里模拟延迟符合测量法,但在最后部分会提供不同材料的中子非弹和俘获的时间以及正负电子对的反应时间,以期为后继进一步研究工作做好准备。

关键词：中微子探测 geant4模拟液体闪烁体正负电子对湮没中子俘获检测效率延迟符合测量法

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电子产生切伦科夫辐射的geant4模拟

电子产生切伦科夫辐射的Geant4模拟

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作者：李建吉林大学

学位级别：硕士

切伦科夫辐射是指当入射粒子在介质中的传播速度大于光在介质中传播速度时会发出微弱可见光的现象。目前切伦科夫辐射已被广泛地应用于生物学﹑医学﹑环境科学﹑卫生学和核物理等学科的研究和应用中。由于切伦科夫辐射在众多领域中的广... 详细信息

切伦科夫辐射是指当入射粒子在介质中的传播速度大于光在介质中传播速度时会发出微弱可见光的现象。目前切伦科夫辐射已被广泛地应用于生物学﹑医学﹑环境科学﹑卫生学和核物理等学科的研究和应用中。由于切伦科夫辐射在众多领域中的广泛应用，因此加强的切伦科夫辐射理论的研究具有十分重要的意义。由于要发生切伦科夫辐射过程要求入射粒子的能量要大于光在该介质中的传播速度，因此要求入射粒子的能量较大，而且产生的切伦科夫辐射光十分微弱，加上辐射体介质对辐射光的吸收，这些都加大了实验的成本和难度。而通过蒙特卡罗程序包geant4的方式模拟切伦科夫辐射过程不仅可以克服这些困难，而且还可以逼真地再现带电粒子在介质中的切伦科夫辐射效应。本文利用欧洲核子中心开发的蒙塔卡罗程序包geant4模拟了不同能量的电子在水、有机玻璃和铅玻璃这三种不同介质中的产生的切伦科夫辐射现象。通过模拟分析了入射电子能量和辐射体介质与切伦科夫辐射角分布的关系以及入射电子在介质中激发的次级电子对切伦科夫辐射角分布的影响；定性的分析了入射电子能量对切伦科夫辐射光子数的关系以及切伦科夫辐射光在辐射体介质中的吸收，最后讨论了切伦科夫辐射效应的发光范围和发光时间。结论如下：（1）切伦科夫辐射角与入射电子的能量和辐射体介质的折射率有关。具体表现为在相同介质中，入射电子的能量越大，切伦科夫辐射角越大；对于相同能量的入射电子，辐射体介质的折射率越大，辐射体介质的折射率越大。（2）电子在介质中激发的次级电子产生的切伦科夫辐射对入射电子产生的切伦科夫辐射角的影响不大，在分析电子产生的切伦科夫辐射时可以忽略次级电子产生的切伦科夫辐射的影响。（3）电子在介质中产生的切伦科夫辐射光大部分位于可见光范围，并且产生的辐射光十分微弱。产生的切伦科夫辐射光子数随着入射电子能量的增加而增加。当切伦科夫射光在介质中传播时会发生吸收现象。对于水、有机玻璃和铅玻璃这三种不同的介质，铅玻璃对切伦科夫辐射光的吸收最明显。（4）电子在介质中发生切伦科夫辐射效应时的发光范围与辐射时间与入射电子的能量成正比。具体表现为随着入射电子能量的增加，发光范围和辐射时间会变长。并且电子在介质中发生切伦科夫效应时的发光时间较短，一般小于1ns。

关键词： geant4模拟切伦科夫辐射电子角分布

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暗物质粒子探测卫星中子探测器标定及geant4模拟

暗物质粒子探测卫星中子探测器标定及Geant4模拟

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作者：何明中国科学院大学

学位级别：硕士

近几十年暗物质研究已逐渐成为天文学研究的重要领域之一，相关理论研究和试验项目日新月异，我国的暗物质粒子探测卫星正是在此背景下提出的。由于暗物质粒子探测卫星的探测对象涉及高能电子，为了减少其他带电粒子（主要是质子）被误... 详细信息

近几十年暗物质研究已逐渐成为天文学研究的重要领域之一，相关理论研究和试验项目日新月异，我国的暗物质粒子探测卫星正是在此背景下提出的。由于暗物质粒子探测卫星的探测对象涉及高能电子，为了减少其他带电粒子（主要是质子）被误认为是电子的事件率，必须采用适当的方法区分质子和电子.实验表明高能质子在BGO量能器内发生的强子簇射与电子在BGO量能器内发生的电磁簇射有明显的区别，且强子簇射通常伴随着大量的次级中子产生，通过测量BGO量能器底部出射的次级中子信号和入射粒子在BGO量能器中簇射的形状可以有效区分入射到BGO量能器的粒子是质子还是电子。\n 本文介绍了暗物质粒子探测卫星中子探测器的构成以及探测原理，使用符合测量的方式对中子探测器进行标定，得出中子探测器的四个性能指标。利用geant4软件，模拟了μ子在探测器中的荧光光子分布，结合标定实测输出谱得到电子学系统的数学模型。模拟特征能量的质子和电子在中子探测器中产生的信号，最终得出了中子探测器在不同电子接收效率情况下的电子、质子区分能力。

关键词：暗物质中子探测器符合测量电磁簇射 geant4模拟

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降能片对^(12)C^(6+)束流影响的geant4模拟

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吉林大学学报（理学版） 2014年第1期52卷 108-112页

作者：易海云赵广义王明勇马玉刚王振超周庆李建王健吉林大学物理学院长春130012 鞍山师范学院物理系辽宁鞍山114005 黑龙江省科学院技术物理研究所哈尔滨150086 天津市技术物理研究所天津300192 吉林大学学报编辑部长春130012

利用geant4模拟每核子能量在80~360 MeV内碳离子束(12 C6+)穿过靶质量厚度为0.5~4.0g/cm2的有机玻璃、铝、铜和铅后的角度歧离值和能量歧离值,并对比单能碳离子束直接进入水中和经降能片后再进入水中的Bragg峰.模拟结果表明:碳离子束的... 详细信息

利用geant4模拟每核子能量在80~360 MeV内碳离子束(12 C6+)穿过靶质量厚度为0.5~4.0g/cm2的有机玻璃、铝、铜和铅后的角度歧离值和能量歧离值,并对比单能碳离子束直接进入水中和经降能片后再进入水中的Bragg峰.模拟结果表明:碳离子束的能量越高、降能片的质量厚度和原子序数越小,碳离子束经过降能片后的角度歧离和能量歧离值越小,其Bragg峰所受影响也越小.即若仅考虑角度歧离和能量歧离,则低原子序数的材料更适合做降能片.

关键词： geant4模拟角度歧离能量歧离 Bragg峰

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10~50 keV的X射线管轫致辐射能谱的解析计算

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原子能科学技术 2023年第6期57卷 1233-1242页

作者：彭博黄宁王鹏何泽袁靖茜四川大学原子核科学技术研究所辐射物理及技术教育部重点实验室四川成都610064

X射线管便于产生X射线,广泛应用于工业、考古及医学等领域,其能谱分布是应用基础。本文通过蒙特卡罗模拟软件geant4模拟入射能量为10、20、30、40和50 keV的电子与铜靶的相互作用,得到了电子在不同穿透深度下的计数、能量分布及角度分布... 详细信息

X射线管便于产生X射线,广泛应用于工业、考古及医学等领域,其能谱分布是应用基础。本文通过蒙特卡罗模拟软件geant4模拟入射能量为10、20、30、40和50 keV的电子与铜靶的相互作用,得到了电子在不同穿透深度下的计数、能量分布及角度分布,对模拟数据拟合,得到了10~50 keV的电子在铜靶中的电子深度分布及路径长度纠正系数的经验公式。将经验公式和相应轫致辐射截面数据结合,建立了入射能量为10~50 keV的电子在铜靶中产生轫致辐射能谱的解析计算模型。通过和模拟的X射线管轫致辐射谱比较,验证了该解析计算模型的准确性。

关键词： X射线管轫致辐射 geant4模拟解析计算

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基于EJ-301液闪的快中子多重性测量装置对Pu样品质量的测量研究

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分析测试学报 2024年第10期43卷 1658-1663页

作者：张岩程伟李多宏程璨贾文宝南京航空航天大学材料科学与技术学院江苏南京211106 南京航空航天大学核分析技术研究所江苏南京211106 南京工业大学电气工程与控制科学学院江苏南京211816 国家核安保技术中心北京102401

快中子多重性测量技术(FNMC)可以对保密封装或者非固定状态的核裂变材料的质量进行无损检测,且不需要标准样品刻度,在核保障领域,特别是核材料衡算方面具有重要的意义。该文研究了EJ-301液体闪烁体探测器组成的快中子多重性测量装置对P... 详细信息

快中子多重性测量技术(FNMC)可以对保密封装或者非固定状态的核裂变材料的质量进行无损检测,且不需要标准样品刻度,在核保障领域,特别是核材料衡算方面具有重要的意义。该文研究了EJ-301液体闪烁体探测器组成的快中子多重性测量装置对Pu样品质量测量的准确性。利用geant4模拟软件搭建了1×6 EJ-301液体闪烁体探测器组成的快中子多重性测量系统,并对Pu-240自发裂变中子源的方向、能量、时间分布进行了模拟。通过对不同质量的Pu-240源进行多重性质量计算,得到其相对质量偏差均在10%以下,但随着裂变材料质量的增加,相对质量偏差也相应增加。对钚金属进行多重性测量,得到其平均相对质量偏差为15.5%左右,偏差相对于模拟结果较大的原因可能由n/γ甄别误差导致。该结果比中子多重性测量装置的相对质量偏差降低了16%。结果表明,基于EJ-301液闪的快中子多重性测量装置能够较好地实现对钚金属的质量测量。

关键词：快中子多重性测量技术液体闪烁体 geant4模拟核材料质量

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PE/CNT复合材料对空间质子的屏蔽效能仿真分析

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原子能科学技术 2023年第12期57卷 2357-2365页

作者：王磊韩丹蔡毓龙崔帅曹荣幸李红霞薛玉雄扬州大学电气与能源动力工程学院江苏扬州225127 国家原子能机构抗辐照应用技术创新中心北京102413 中国科学院微小卫星创新研究院上海201203

随着遥感卫星对观测精度需求的增长,国内外积极探索新型高效质子防护材料。为研究聚乙烯掺杂碳纳米管屏蔽质子效能,本文利用geant4软件开展质子屏蔽仿真,探究碳纳米管掺杂浓度、管壁直径、排布方式和管壁层数对复合材料质子屏蔽效能的... 详细信息

随着遥感卫星对观测精度需求的增长,国内外积极探索新型高效质子防护材料。为研究聚乙烯掺杂碳纳米管屏蔽质子效能,本文利用geant4软件开展质子屏蔽仿真,探究碳纳米管掺杂浓度、管壁直径、排布方式和管壁层数对复合材料质子屏蔽效能的影响规律,并与纯聚乙烯进行对比分析。结果表明,质子屏蔽效能对掺杂浓度、管壁直径和排布方式较敏感,受管壁层数影响相对较小;在高掺杂浓度、大管壁直径和规则排布的情况下,复合材料表现出更优异的质子屏蔽效能;相同质量厚度下,碳纳米管掺杂浓度为10%和20%的复合材料质子屏蔽后的电离剂量分别比纯聚乙烯最大降低了7.40%和12.83%。本文研究结果为辐射防护材料设计提供了数据支撑。

关键词：碳纳米管阵列 PE/CNT复合材料质子屏蔽效能 geant4模拟

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中子对碲锌镉辐照损伤模拟研究

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物理学报 2022年第22期71卷 220-229页

作者：魏雯静高旭东吕亮亮许楠楠李公平兰州大学核科学与技术学院兰州730000

碲锌镉探测器长期暴露于辐射环境下时,会形成不同程度的辐照损伤,影响器件性能甚至失效,极大缩短探测器在辐射场中的服役时限.本文首先利用geant4程序包对能量为1.00—14.00 MeV的中子在碲锌镉中的输运过程进行模拟,获取初级离位原子的... 详细信息

碲锌镉探测器长期暴露于辐射环境下时,会形成不同程度的辐照损伤,影响器件性能甚至失效,极大缩短探测器在辐射场中的服役时限.本文首先利用geant4程序包对能量为1.00—14.00 MeV的中子在碲锌镉中的输运过程进行模拟,获取初级离位原子的信息,进而结合级联碰撞模型,对不同能量的中子在碲锌镉材料中造成的辐照损伤进行模拟计算.计算结果表明初级离位原子能量大部分位于低能端,并随着入射中子能量升高,初级离位原子的种类更加丰富,能量也逐渐增大;中子辐照碲锌镉材料时非电离能损沿着深度方向均匀分布,且非电离能损随着入射中子能量的增加呈现先增大后减小的趋势;辐照损伤量—原子离位次数(dpa)的计算结果表明, dpa也随入射中子能量升高呈先增大后减小的趋势,进一步分析可知随着入射中子能量增大,非弹性散射成为造成材料内部离位损伤的主要因素.

关键词：中子辐照碲锌镉辐照损伤 geant4模拟

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医用放射性废液取样容器尺寸的最优化研究

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核技术 2024年第7期47卷 41-47页

作者：陆小军刘佳煜胡崇庆韩刚宋家斑何林锋畅金学上海市计量测试技术研究院上海201203

医用放射性废液中核素放射性活度必须经监测满足相关标准后,该放射性废液方可排放,采用LaBr3(Ce)晶体探测医用放射性废液的核素活度,废液样品体积及其在探测器周围的分布情况直接影响探测效率,为此利用geant4工具建立LaBr3(Ce)晶体探测... 详细信息

医用放射性废液中核素放射性活度必须经监测满足相关标准后,该放射性废液方可排放,采用LaBr3(Ce)晶体探测医用放射性废液的核素活度,废液样品体积及其在探测器周围的分布情况直接影响探测效率,为此利用geant4工具建立LaBr3(Ce)晶体探测模型,探索最优马林杯样品盒尺寸参数的变化规律,并在实验室利用?25.4 mm×25.4 mm的LaBr3(Ce)探测器和3D打印光敏树脂样品盒作验证实验。结果显示:单纯增加样品体积不能提高探测效率,随着样品体积增大,探测效率随样品盒环状部分深度方向的变化趋势趋于平缓。研究得到马林杯最优尺寸比例:环状部分深度(h2)和顶部半径(r)分别约为探测器晶体长度和空心腔直径的两倍,顶部半径(r)和样品盒高度(H)之比约为0.5。在最优化尺寸下,全能峰探测效率实验值与模拟结果一致,相对偏差优于2.5%。研究结果将为后续医用放射性废液监测装置在探测器选择、采样容器设计、加工及放射性废液监测量值溯源方法等方面提供重要的技术借鉴。

关键词：医用放射性废液取样容器尺寸最优化 geant4模拟 LaBr3(Ce)探测器

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β衰变实验中电子对γ全吸收谱的影响

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原子核物理评论 2024年第1期41卷 467-472页

作者：华雷明卢飞苏俊谌阳平金仕纶杨国春李志宏郭冰刘龙祥曹喜光中国科学院上海应用物理研究所上海201800 中国科学院大学北京100049 中国科学院上海高等研究院上海201210 北京师范大学核科学与技术学院射线束技术教育部重点实验室北京100875 中国原子能科学研究院北京102413 中国科学院近代物理研究所兰州730000

β-奥斯陆方法为研究高激发态下的放射性核素性质以及探究从铁到铀的元素核合成过程提供了一种重要的研究工具。本工作提出了一种新型数据处理技术,旨在消除β衰变电子对β-奥斯陆实验中的子核γ退激衰变探测的影响,从而准确地展开观测... 详细信息

β-奥斯陆方法为研究高激发态下的放射性核素性质以及探究从铁到铀的元素核合成过程提供了一种重要的研究工具。本工作提出了一种新型数据处理技术,旨在消除β衰变电子对β-奥斯陆实验中的子核γ退激衰变探测的影响,从而准确地展开观测到的γ射线光谱。通过运用γ射线与衰变电子的综合探测器响应函数矩阵,将列主元消去法与逐步迭代反解法相结合,确定真实的入射γ光谱。通过模拟和反演计算,证实了所提出方法的可靠性与有效性。

关键词： BGO探测器 β-奥斯陆方法 geant4模拟响应函数列主元消去法

来源：评论

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