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文档简介

1、蒙特卡罗方法模拟137Cs的能谱问题：蒙特卡罗方法模拟137Cs源的661keV射线在NaI(Tl)闪烁体中的输运过程。一、建立坐标系以闪烁体中轴线为z轴建立柱坐标系，闪烁体位于0<z<4且r<2的区域。Cs电源位于z=-2，r=0点。二、编程思想一个粒子的状态用表示。其中E为粒子能量，为粒子的位置坐标，为粒子的运动方向。其中为粒子运动方向与 z 轴的夹角的余弦，为粒子运动方向在 x y 平面上投影的方位角。 对于一个粒子经历以下过程：1 源抽样：由于是点源，能量和位置的分布均为函数，抽样得到 。运动方向：各向同性分布密度函数为抽样得：。2到达闪烁体：如果，无法到达闪烁体，丢

2、弃，返回源抽样重新产生粒子。粒子进入闪烁体的瞬间，状态为：其他量不变。3输运过程：抽样得到到下次碰撞的距离，根据当前粒子状态中的算出下次碰撞的坐标，如果不在闪烁体区域（0<z<4且r<2），输运过程结束。如果在，继续>碰撞有两种可能：光电效应和康普顿散射。根据粒子当前的能量，（由NaI(Tl)闪烁体宏观界面数据）线性插值确定它的光电效应截面和康普顿散射界面。抽样得到本次反应的类型。如果光电效应，E=0，输运过程结束。如果康普顿效应，抽样获取碰撞后的能量和运动方向（康普顿散射的能量分布密度函数知道，具体抽样方法参考讲义。）如果E<1KeV输运过程结束，反之，重复本过

3、程直到输运过程结束。4记录与统计：记录末态能量，计算沉积能量，考虑到测量系统分辨率，多道记录能量为沉积能量的高斯展宽。记录能量。其中，。由标准正态分布抽样得到。三、流程图YNNY康普顿散射光电效应YY开始源抽样产生粒子到达探测器？YN计算下一次碰撞的位置闪烁体内？碰撞次数+1反应形式？E0抽样决定碰撞后能量和运动方向E<1KeV碰撞次数=?计算沉积能量，记录能量，多道寻址1计算粒子数够？结束NNNNYN程序见附件。编程环境：Matlab6.5四、模拟结果计算了5×106个粒子。1) 探测效率与峰总比进入闪烁体的总粒子数探测到的总粒子数全能峰的总计数（全能峰半高宽以内道的计数之和）探测效率：峰总比：估计全能峰能量的相对误差：对落在半高宽内的粒子，如下计算误差估计取置信水平由于此处取全能峰半高宽以“内”的道未经过插值，123道14998个计数算做全能峰半高宽以“内”，而127道13159计数不算全能峰半高宽以“内”。所以E平均偏小，

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