تعیین نقطه ی مجازی آشکارساز HPGe در انرژی های مختلف اشعه ی گاما به دو روش شبیه سازی و تجربی

آشکارسازهای ژرمانیومی فوق خالص (HPGe) زیر شاخه ای از آشکارساز های نیمه هادی هستند که به دلیل قدرت تفکیک بالا، زمان مرده کوچک، عدم محدودیت در ابعاد و سازگار بودن با انواع محیط ها، در سطح گسترده ای از تکنولوژی هسته ای، از صنعت فضا گرفته تا پزشکی هسته ای مورد استفاده قرار می گیرند. بازده(ذاتی و همچنین مطلق) آشکارساز HPGe که تابع هندسه سیستم چشمه – آشکارساز و هم چنین انرژی اشعه گاما می باشد یک فاکتور مهم در تعیین فعالیت چشمه های پرتوزا به شمار می رود که با تغییر هر یک از عوامل فوق الذکر بازده نیز تغییر می کند و نیازمند اندازه گیری های مجدد خواهد بود. یکی از راه های ساده تر تعیین فعالیت چشمه های پرتو زا استفاده از بازده ذاتی نقطه مجازی است. نقطه مجازی نقطه ای است فرضی که میزبان تمامی واکنش ها درون آشکارساز است. هدف در انجام این پژوهش تعیین نقطه ی مجازی آشکارساز HPGe مدلGMX ۴۰P۴-۷۶ و تعیین بازدهی نقطه مجازی برای این آشکارساز است. برای این کار ابتدا با استفاده از سیستم طیف سنجی HPGe طیف اشعه گامای گسیل شده از یک چشمه یوروپیوم را در فواصل مختلف چشمه – آشکارساز به طور تجربی به دست آوردیم و سپس با استفاده از روش شبیه سازی مونت کارلو(کد MCNPX) سیستم طیف سنجی را شبیه سازی کردیم. در این پژوهش در مرحله ی اول به تعیین فاصله نقطه ی مجازی به دو روش تجربی و شبیه سازی برای بازه ی انرژی keV ۱۲۱ تا keV ۱۴۰۸ پرداخته شد که در محاسبه بازده به روش شبیه سازی از کد مونت کارلو MCNPX استفاده شد و نتایج آن با نتایج تجربی مقایسه شدند که سازگاری خوبی داشتند. در مرحله ی دوم با استفاده از نقطه ی مجازی به محاسبه ی بازدهی نقطه ی مجازی برای آشکارسازHPGe پرداختیم و نشان داده شد که این بازدهی برای یک انرژی در فواصل مختلف نوسانات کمی دارد یا به عبارتی بازدهی نقطه ی مجازی در فواصل مختلف برای یک انرژی، یکسان به دست می آید و با داشتن آن(بازدهی نقطه مجازی)محاسبه فعالیت چشمه های نامعلوم آسان تر است چراکه وابستگی به فاصله از بین رفته است و در فواصل مختلف نیازمند اندازه گیری مجدد نخواهیم بود.

کلیدواژه ها:

HPGe detector ، Monte Carlo method ، MCNP code ، Efficiency ، virtual point detector ، آشکارساز HPGe ، روش مونت کارلو ، کد MCNP ، بازده ، نقطه مجازی آشکارساز