محاسبه‎ی لایه‎ی مرده و بازده‎ی قلّه‎ی تمام انرژی آشکارساز hpge با استفاده از روش شبیه‎سازی mcnp و نتایج تجربی

یکی از پارامترهای مهم در آشکارسازهای hpge بازده است که به شدت به هندسه و عوامل جذبی بستگی دارد؛ به طوری که با تغییر پیکربندی در هندسه‎ی نمونه – آشکارساز، نیاز به اندازه‎گیری مجدد بازده آشکارساز است. دقیق‎ترین راه برای تعیین بازده آشکارساز، اندازه‎گیری تجربی و استفاده از چشمه‎های استاندارد مخصوص است. با توجه به مشکل بودن و در عین حال زمان‎بر بودن این روش، استفاده از روش شبیه‎سازی برای تخمین بازده آشکارساز که در زمان کم و با دقت خوب همراه است، ارزشمند است. در این پژوهش، شبیه‎سازی مونت کارلو برای به دست آوردن ضخامت لایه‎ی مرده و بازدهی قله‎ی تمام-انرژی آشکارساز hpge با استفاده از نرم افزار mcnpx انجام شد. برای این کار چشمه‎های مختلف را در فاصله‎های مشخص از آشکارساز قرار داده و طیف تجربی به دست آمده را ذخیره می‎کنیم. سپس طیف حاصل از چشمه‎ها را مطابق با وضعیت و شرایط آزمایشگاه به طریق شبیه‎سازی به دست می‎آوریم. در اجرای اولیه، کل حجم بلور ژرمانیوم به عنوان حجم فعال آشکارساز در نظر گرفته شد و با این فرض طیف به دست آمده از محاسبات انجام شده با طیف تجربی مقایسه گردید. مقایسه‎ی طیف محاسبه شده با طیف حاصل از آزمایش اختلاف قابل توجهی را نشان می‎داد. پس از مشاهده‎ی اختلاف بین مقادیر محاسباتی مونت کارلو و داده‎های تجربی، سعی شد با استفاده از تغییرات اندک در ضخامت آشکارساز (در حدود چندین صدم میلی‎متر) در برنامه شبیه‎سازی و برازش منحنی شبیه‎سازی شده با منحنی تجربی، ضخامت حقیقی بلور و ضخامت لایه‎ی مرده‎ی آشکارساز و در نهایت بازده‎ی قله‎ی تمام-انرژی را برای انرژی‎های مختلف و فاصله‎های مختلف چشمه تا آشکارساز به دست آوریم.در این پژوهش، شبیه¬سازی مونت¬کارلو برای به دست آوردن ضخامت لایه‎ی مرده و بازدهی قله¬ی تمام-انرژی آشکارساز hpge با استفاده از نرم¬افزار mcnpx انجام شد. برای این کار چشمه‎های مختلف را در فاصله‎های مشخص از آشکارساز قرار داده و طیف تجربی به دست آمده را ذخیره می‎کنیم. سپس طیف حاصل از چشمه‎ها را مطابق با وضعیت و شرایط آزمایشگاه به طریق شبیه‎سازی به دست می‎آوریم. در اجرای اولیه، کل حجم بلور ژرمانیوم به عنوان حجم فعال آشکارساز در نظر گرفته شد و با این فرض طیف به دست آمده از محاسبات انجام شده با طیف تجربی مقایسه گردید. مقایسه¬ی طیف محاسبه شده با طیف حاصل از آزمایش اختلاف قابل توجهی را نشان می‎داد. پس از مشاهده‎ی اختلاف بین مقادیر محاسباتی مونت‎کارلو و داده‎های تجربی، سعی شد با استفاده از تغییرات اندک در ضخامت آشکارساز (در حدود چندین صدم میلی¬متر) در برنامه شبیه‎سازی و برازش منحنی شبیه‎سازی شده با منحنی تجربی، ضخامت حقیقی بلور و ضخامت لایه¬ی مرده‎ی آشکارساز و در نهایت بازده‎ی قله‎ی تمام-انرژی را برای انرژی‎های مختلف و فاصله‎های مختلف چشمه تا آشکارساز به دست آوریم.