i9sr?it享郵箱大孥LiaoningNormalUniversity開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目研究論文題目：Y射線在不同尺寸探測(cè)器下的蒙特卡羅模擬學(xué)院：物理與電子技術(shù)學(xué)院專(zhuān)業(yè)；物理學(xué)（師范）班級(jí)序號(hào)：8學(xué)號(hào)：20101125020022學(xué)生姓名：王軼指導(dǎo)教師：王崇杰2012年12月i9srY射線在不同尺寸探測(cè)器下的蒙特卡羅模擬學(xué)生：王軼指導(dǎo)教師：王崇杰物理與電子技術(shù)學(xué)院物理（師范）10級(jí)摘要：蒙特卡羅方法在計(jì)算射線在探測(cè)器中響應(yīng)函數(shù)和做探測(cè)效率刻度方面，為我們研究提供了極大地便利，并可以減少大量的實(shí)驗(yàn)工作。本實(shí)驗(yàn)出發(fā)點(diǎn)是探索不同尺寸和規(guī)格的探測(cè)器跟探測(cè)效率之間關(guān)系，以期能對(duì)探測(cè)器的設(shè)計(jì)工作起到一定的理論指導(dǎo)作用，并能切實(shí)應(yīng)用到無(wú)源刻度上，有助于該技術(shù)的推廣應(yīng)用，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展作貢獻(xiàn)。主要研究?jī)?nèi)容及意義如下：探討用蒙特卡羅方法計(jì)算丫射線在HPGe晶體探測(cè)器中的能譜響應(yīng)函數(shù)，并比較計(jì)算得到的響應(yīng)譜線與Y譜儀實(shí)測(cè)得到譜線之間的差異，模擬分析不同尺寸探測(cè)晶體的響應(yīng)函數(shù)的變化關(guān)系。通過(guò)對(duì)上述內(nèi)容的研究，本課題基本上達(dá)到了預(yù)期研究目的，取得較好的階段性成果，對(duì)Y能譜探頭和地面Y能譜探頭的設(shè)計(jì)工作起到一定的科學(xué)指導(dǎo)作用，在資源環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域中核資源勘查及輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)方面具有重要的實(shí)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：蒙特卡羅；Y能譜；高純Ge晶體Abstract：MonteCarlomethodprovideourstudieswithagreatlyfacilitateandreducethelargeamountofexperimentalwork.Thestartingpointistoexplorethedifferentsizesandspecificationsofthedetectorwiththerelationshipbetweenthedetectionefficiency.Withaviewtoplayaguidingroleoftheoryforthedesignofthedetectorandcanbeeffectivelyappliedtotheefficiencycalibrationwithoutsource.Themainresearchcontentsandsignificanceareasfollows:CalculatedusingtheMonteCarlomethodtoexplorey-rayintheHPGecrystaldetectorresponsefunctionoftheenergyspectrum,andcomparethecalculatedresponsetothemeasuredspectrumwiththeyrayspectrometertobethedifferencebetweenthespectra,simulationofdifferentsizestodetectcrystalchangesintherelationshipbetweenresponsefunction.Contentofthestudiesmentionedabove,theissueisbasicallytoachievethedesiredpurposeofthestudyandachievedbetterresultsonthey-rayspectrumofairandground-basedY-rayspectrumprobedesignwork，andplayaguidingroleinthescientificresourcesthefieldofenvironmentaltechnologyandradiationofnuclearresources,environmentalmonitoringsurveyhasimportantpracticalvalue.Keyword：MonteCarlomethod；Y-rayspectrum；HPGecrystal引言蒙特卡羅方法由于其簡(jiǎn)單性、靈活性和普遍性在而獲得廣泛應(yīng)用。尤其的在核物理上更是得到很大應(yīng)用。Y譜儀探測(cè)器的探測(cè)效率是表征Y射線照射量率與探測(cè)器輸出脈沖計(jì)數(shù)之間關(guān)系的一個(gè)重要物理量。通常對(duì)探測(cè)器的探測(cè)效率的刻度是用已知Y射線能量和照射量率的標(biāo)準(zhǔn)放射源來(lái)實(shí)現(xiàn)的。但在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)中，大量標(biāo)準(zhǔn)源的使用需要投入大量的人力和物力，并且各種能量的標(biāo)準(zhǔn)源很難收集全，因此我們用蒙特卡羅方法（MonteCarloMethod）對(duì)探測(cè)器探測(cè)效率施行無(wú)源刻度上彰顯出其優(yōu)勢(shì)論文研究?jī)?nèi)容對(duì)航空Y能譜探頭和地面Y能譜探頭的設(shè)計(jì)工作起到一定的科學(xué)指導(dǎo)作用，研究的科學(xué)意義主要有：1）對(duì)蒙特卡羅方法在核技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域中模擬軟件的國(guó)產(chǎn)化和自主研發(fā)起到了一定的推動(dòng)作用。2）利用蒙特卡羅方法對(duì)探測(cè)器的響應(yīng)函數(shù)以及探測(cè)效率進(jìn)行計(jì)算研究，一定程度上節(jié)省了大量實(shí)驗(yàn)研究所需要的時(shí)間和實(shí)驗(yàn)成本。實(shí)驗(yàn)原理2.1蒙特卡羅方法2.1.1蒙特卡羅方法的基本思想當(dāng)所要求解的問(wèn)題是某種事件出現(xiàn)的概率，或者是某個(gè)隨機(jī)變量的期望值時(shí)，它們可以通過(guò)某種“試驗(yàn)”的方法，得到這種事件出現(xiàn)的頻率，或者這個(gè)隨機(jī)變數(shù)的平均值，并用它們作為問(wèn)題的解。這就是蒙特卡羅方法的基本思想。［1］關(guān)于蒙特卡羅思想介紹的書(shū)籍文獻(xiàn)有許多，在此本文對(duì)該思想的具體描述不作贅述。2.1.2蒙特卡羅方法解題的一般過(guò)程蒙特卡羅方法解題的主要步驟是：（1）構(gòu)造或描述問(wèn)題的概率過(guò)程；（2）實(shí)現(xiàn)從已知概率分布的抽樣；（3）建立各種統(tǒng)計(jì)量的估計(jì)。對(duì)這三個(gè)步驟的詳細(xì)描述如下：（1）對(duì)于本身就具有隨機(jī)性質(zhì)的問(wèn)題，如粒子輸運(yùn)問(wèn)題，主要是正確描述和模擬這個(gè)概率過(guò)程，對(duì)于本來(lái)不是隨機(jī)性質(zhì)的確定性問(wèn)題，比如計(jì)算定積分，就必須事先構(gòu)造一個(gè)人為的概率過(guò)程，它的某些參量正好是所要求問(wèn)題的解。即要將不具有隨機(jī)性質(zhì)的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為隨機(jī)性質(zhì)的問(wèn)題［1。（2）有了明確的概率過(guò)程后，為了實(shí)現(xiàn)過(guò)程的數(shù)字模擬，必須實(shí)現(xiàn)從已知概率分布的隨機(jī)數(shù)的抽樣。最簡(jiǎn)單、最基本、最重要的一個(gè)概率分布是（0,1）上的均勻分布（或稱矩形分布）。隨機(jī)數(shù)就是具有這種均勻分布的隨機(jī)變量。許多其他復(fù)雜的分布可以用數(shù)學(xué)方法由它產(chǎn)生。在計(jì)算機(jī)上可以用物理方法直接產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，但是價(jià)格昂貴，不能重復(fù)，使用不便。另一種方法是用數(shù)學(xué)方法按一定得遞推關(guān)系產(chǎn)生子樣，它與真正的隨機(jī)數(shù)序列不同，稱為偽隨機(jī)數(shù)。偽隨機(jī)數(shù)與真正的隨機(jī)數(shù)有相近的性質(zhì)，可以把它作為真正的隨機(jī)數(shù)來(lái)使用。由已知分布隨機(jī)抽樣有各種方法，與從（0,1）上均勻分布抽樣不同，這些方法都是借助于隨機(jī)序列來(lái)實(shí)現(xiàn)的，也就是說(shuō)，都是以產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)為前提的。由此可見(jiàn)，隨機(jī)數(shù)是我們實(shí)現(xiàn)蒙特卡羅模擬的基本工具⑵。（3）一般說(shuō)來(lái)，構(gòu)造了概率模型并能從中抽樣后，即能實(shí)現(xiàn)數(shù)字模擬實(shí)驗(yàn)后，我們就要確定一個(gè)隨機(jī)變量，作為所要求的問(wèn)題的解的某種數(shù)字量的估計(jì)量。如果這個(gè)隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望正好是所求問(wèn)題的解，我們稱這種估計(jì)量為無(wú)偏估計(jì)。建立各種估計(jì)量，相當(dāng)于對(duì)模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行考察和登記，從中得到問(wèn)題的解。2.1.3隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的定義：隨機(jī)數(shù)是實(shí)現(xiàn)由已知分布抽樣的基本量，在由已知分布的抽樣過(guò)程中，將隨機(jī)數(shù)作為已知量，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方法可以由它產(chǎn)生具有任意已知分布的簡(jiǎn)單子樣。在連續(xù)型隨機(jī)變量的分布中，抽取的簡(jiǎn)單子樣稱隨機(jī)數(shù)序列，其中每一個(gè)體稱為隨機(jī)數(shù)。由具有已知分布的總體中抽取簡(jiǎn)單子樣，在蒙特卡羅方法中占有非常重要的地位。總體和子樣的關(guān)系，屬于一般和個(gè)別的關(guān)系，或者說(shuō)屬于共性和個(gè)性的關(guān)系。由具有己知分布的總體中產(chǎn)生簡(jiǎn)單子樣，就是由簡(jiǎn)單子樣中若干個(gè)性近似地反映總體的共性。隨機(jī)數(shù)分為三類(lèi)：真隨機(jī)數(shù)、偽隨機(jī)數(shù)和準(zhǔn)隨機(jī)數(shù)。真隨機(jī)數(shù)是不能被計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的，只能由物理隨機(jī)源（電子噪音、放射性衰變）產(chǎn)生，無(wú)法應(yīng)用于程序中。偽隨機(jī)數(shù)是由數(shù)學(xué)遞推方法產(chǎn)生的數(shù)列，看似相互獨(dú)立和分布均勻且應(yīng)用最廣。準(zhǔn)隨機(jī)數(shù)由數(shù)學(xué)方法產(chǎn)生的優(yōu)化數(shù)列，分布高度均勻但不相互獨(dú)立，應(yīng)用有限。介于隨機(jī)數(shù)的這些特點(diǎn)，我們?cè)谡麄€(gè)模擬過(guò)程中引用偽隨機(jī)數(shù)進(jìn)行操作。由隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生函數(shù)來(lái)隨機(jī)產(chǎn)生模擬中所需要的0到1之間平均分布的隨機(jī)數(shù)。2.2Y射線與物質(zhì)的相互作用2.2.1光電效應(yīng)當(dāng)Y射線與原子殼層軌道上的內(nèi)層電子碰撞時(shí)，將所有能量hv交給殼層的一個(gè)內(nèi)層電子，電子克服了電離能，脫離原子而運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生了光電子，而Y射線被完全吸收，這種作用稱為光電效應(yīng)。為使光電效應(yīng)保持動(dòng)量守恒，必須有第三者，即反沖核。由于自由電子不能吸收Y射線而形成光電子，因此光電效應(yīng)產(chǎn)生的幾率將隨著電子結(jié)合能的增加而增加，靠近K層、L層產(chǎn)生光電效應(yīng)的幾率最大。當(dāng)入射丫射線的能量大于原子的電離能才能產(chǎn)生該物質(zhì)的光電效應(yīng)。光電子的動(dòng)能是入射丫射線能量與電離能之差。一般認(rèn)為光電效應(yīng)示整個(gè)原子看成一個(gè)統(tǒng)一的體系與入射光子發(fā)生作用，吸收能量，發(fā)射光電子。沒(méi)有足夠的能量克服軌道電子的結(jié)合能，電子就不可能脫離原子的束縛而成為自由電子⑶。S2-1珊電效應(yīng)云意圖2.2.2康普頓效應(yīng)當(dāng)入射的Y射線與一個(gè)自由電子發(fā)生一次碰撞時(shí)，Y射線將部分能量傳給電子，使它與Y射線的初始運(yùn)動(dòng)方向呈中角射出，而丫射線則與初始運(yùn)動(dòng)方向呈。角散射。這種現(xiàn)象稱為康普頓-吳有訓(xùn)效應(yīng)，簡(jiǎn)稱康普頓效應(yīng)。將入射光子看成是具有一定能量Ex=hv和動(dòng)量P=hv/c的粒子與電子發(fā)生剛性碰撞。在這一碰撞過(guò)程中，入射光子將一部分能量傳遞給電子。而光子發(fā)生能量和方向的改變，形成能量為hv’，動(dòng)量為hv’/c的光量子。散射角為。。電子在獲得一定能量之后，克服結(jié)合能，沿p方向出射，稱為反沖⑷電子或康普頓電子。其動(dòng)能Ee取決于電子獲得能量與電子結(jié)合能之差；并具有相應(yīng)的動(dòng)量Pe，作用過(guò)程見(jiàn)圖2-2所示。根據(jù)能量和動(dòng)量守恒定律，可以得到沿0方

向散射的Y射線能量E’x(e)：E=hJ-2mc2=hv-1.02(MeV)沿^方向出射的反沖電子能量Ee")式中；E⑩)=1式中；E⑩)=1+mc2E(1-cos甲)ct^=(1+x)tg—mc220B2-2康普頓效應(yīng)示意圖2.2.3電子對(duì)效應(yīng)隨著入射光子能量的增高，光電效應(yīng)的吸收作用很快減弱，康普頓效應(yīng)也逐漸減弱。當(dāng)光子能量大于1.02MeV時(shí)，就存在形成電子對(duì)效應(yīng)的幾率，即光子完全被吸收而產(chǎn)生一正、負(fù)電子對(duì)。電子對(duì)的動(dòng)能為E=hv-2mc2=hv-1.02(MeV)式中，hv入射光子能量；m0——正、負(fù)電子的靜止質(zhì)量；c——光速。正電子與負(fù)電子不同，它很不穩(wěn)定，其壽命大約為10-10?10-7s。正電子在物質(zhì)中由于電離而損失能量后，將和電子相結(jié)合，通常轉(zhuǎn)化為兩個(gè)能量0.51MeV且方向相反的光子。這種現(xiàn)象即正電子湮沒(méi)。當(dāng)能量大于1.02MeV的光子通過(guò)原子序數(shù)較大的物質(zhì)時(shí)，將容易測(cè)到這種射線⑸。加正如電F州圖電子對(duì)戒應(yīng)示意圖2.3Y能譜形成機(jī)制加正如電F州圖電子對(duì)戒應(yīng)示意圖Y能譜中全能峰是由光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)兩方面形成的，但主要由光電效應(yīng)形成的，所以全能峰又叫光電峰。發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，我們可以近似認(rèn)為光電子的能量與Y射線的能量相等，光電效應(yīng)形成的脈沖幅度就直接代表入射Y射線的能量，即全能峰?？灯疹D效應(yīng)對(duì)全能峰的形成也起一定的作用，當(dāng)入射Y射線在晶體中發(fā)生多次康普頓效應(yīng)，產(chǎn)生的光子能量正好與原始Y射線能量相等，也就是說(shuō)和光電效應(yīng)產(chǎn)生的脈沖幅度是一樣的，也能形成全能峰。在康普頓效應(yīng)中，Y光子自身被散射把部分能量傳遞給反沖電子。如果散射光子逸出品體，就留下一個(gè)能量連續(xù)的反沖電子譜，這就形成了一個(gè)平臺(tái)，我們把它稱為康普頓平臺(tái)。Y射線在晶體內(nèi)發(fā)生電子對(duì)效應(yīng)后，產(chǎn)生一對(duì)具有一定動(dòng)能的正、負(fù)電子，他們通過(guò)電離輻射將動(dòng)能轉(zhuǎn)化給品體，使晶體發(fā)生激發(fā)、躍遷，產(chǎn)生熒光。被光電轉(zhuǎn)化器件收集。正電子動(dòng)能減少后，發(fā)生湮沒(méi)效應(yīng)，形成光子逃逸后所形成的脈沖。產(chǎn)生兩個(gè)能量相等的Y射線，能量均為0.511MeV。如果有一個(gè)Y射線逃逸出品體，譜儀所收集到的能量比Y射線能量少一個(gè)能量為0.511MeV電子，形成單逃逸峰，如果兩個(gè)光子都逃逸出去，譜儀收集到能量就比Y射線能量少兩個(gè)能量為1.022MeV電子，形成雙逃逸峰。從譜上看，在全能后面形成兩個(gè)小峰，單逃逸峰離全能峰較近，雙逃逸峰離全能峰較遠(yuǎn)。綜上所述，對(duì)于不同能量的Y射線所對(duì)應(yīng)的能譜有不同的特征，能量較低時(shí)主要是光電峰，包括出現(xiàn)的碘逃逸峰。低能量時(shí)，是光電峰和康普頓平臺(tái)。在高能段特別在1.5MeV以上時(shí)，譜形上出現(xiàn)了單逃逸峰和雙逃逸峰。在諸峰中，全能峰是最重要的，他直接與射線的能量相對(duì)應(yīng)。逃逸峰和全能峰形狀相似，他們之間間隔是等距的，能量相隔0.511MeV，區(qū)別主要看在相應(yīng)位置處是否有一個(gè)康普頓坪，康普頓坪可根據(jù)形狀和估算其邊緣位置來(lái)確定。在對(duì)一個(gè)Y能譜進(jìn)行識(shí)別時(shí)，一定要善于區(qū)別反散射峰、湮沒(méi)輻射峰、碘逃逸峰以及屬于本底核素的譜峰的干擾。2.4探測(cè)器尺寸對(duì)射線的影響：對(duì)一種實(shí)用的Y射線探測(cè)器，預(yù)計(jì)的Y射線能譜響應(yīng)將取決于探測(cè)器的大小、形狀和結(jié)構(gòu)。同時(shí)，也取決于輻射的幾何條件，例如，只要一個(gè)/射線點(diǎn)源由靠近探測(cè)器移向遠(yuǎn)離探測(cè)器的位置，Y射線響應(yīng)便稍有變化。這種變化與探測(cè)器內(nèi)發(fā)生的初始相互作用的空間分布隨著源幾何條件的改變而出現(xiàn)的差別有關(guān)。實(shí)際上，很難從建立一個(gè)數(shù)學(xué)表達(dá)式（或稱響應(yīng)函數(shù)）來(lái)準(zhǔn)確地描述探測(cè)器輸出的脈沖幅度與入射Y射線能量之間的關(guān)系，較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)方法就是蒙特卡羅方法，可以在同樣大小和結(jié)構(gòu)的探測(cè)器中模擬實(shí)際發(fā)生的歷程，得出探測(cè)器對(duì)Y射線響應(yīng)的能量分布。對(duì)于探測(cè)器的Y射線能譜響應(yīng)，我們來(lái)討論小探測(cè)器模型：所謂“小”探測(cè)器是指探測(cè)器的體積小于初始Y射線與吸收材料相互作用所產(chǎn)生的次級(jí)Y輻射的平均自由程。這些次級(jí)Y輻射包括康普頓散射的散射Y射線，以及在電子對(duì)產(chǎn)生的正電子湮沒(méi)產(chǎn)生的Y光子。因?yàn)榇渭?jí)Y射線的平均自由程一般有幾個(gè)厘米左右，如果探測(cè)器的尺寸不超過(guò)1或2厘米，就算滿足“小”的條件；同時(shí)假定丫射線與探測(cè)器介質(zhì)相互作用產(chǎn)生的所有帶電粒子（光電子、康普頓電子、正負(fù)電子對(duì)）的能量全部沉淀在探測(cè)器中。下圖是“小”探測(cè)器模型下Y射線的響應(yīng)過(guò)程，兩張圖片是在“小”探測(cè)器模型條件下，Y射線的能譜響應(yīng)曲線。若入射丫射線能量低于1.02MeV，對(duì)能譜的貢獻(xiàn)只有康普頓散射和光電吸收的綜合效應(yīng)產(chǎn)生。相應(yīng)于康普頓散射電子能量的連續(xù)譜稱為康普頓連續(xù)譜，而相應(yīng)于光電子能量的窄峰稱為光電峰，見(jiàn)圖2-7所示。對(duì)于“小”探測(cè)器，只發(fā)生單次相互作用，而且光電峰下的面積與康普頓連續(xù)譜下的面積之比，和探測(cè)器材料的光電截面與康普頓截面之比是相等的。作為一個(gè)相反的極端情況，設(shè)想在靠近特別大的探測(cè)器中心引入丫射線。所謂“大”探測(cè)器是指探測(cè)器尺寸足夠大，以至包括康普頓散射的散射Y射線和湮沒(méi)Y光子在內(nèi)的

所有次級(jí)輻射都在探測(cè)器靈敏體積內(nèi)發(fā)生相互作用，而不逃出探測(cè)器表面，Y射線在“大”探測(cè)器模型下的響應(yīng)過(guò)程如圖所示。對(duì)常見(jiàn)的丫射線能量，這種情況就意味著要有數(shù)十厘米量級(jí)大的探測(cè)器，這么大的探測(cè)器對(duì)于多數(shù)實(shí)際情況來(lái)說(shuō)是不現(xiàn)實(shí)的。然而，這種情況有助于讓我們了解如何通過(guò)增加探測(cè)器體積來(lái)大大簡(jiǎn)化它的Y射線響應(yīng)函數(shù)。例如，假使初次相互作用是個(gè)康普頓散射事件，在此情況下，就產(chǎn)生一個(gè)能量更低的散射光子。最后將發(fā)生光電吸收而在那里結(jié)束此歷程。若入射丫射線能量足夠高（幾個(gè)MeV），那么電子對(duì)生成的效果在電子譜中也是明顯的。對(duì)“小”探測(cè)器而言，只有負(fù)電子和正電子的動(dòng)能被存積下來(lái)，而湮沒(méi)輻射逃逸掉了，其凈效應(yīng)是在低于光電峰2mc2（1.02MeV）的能譜位置上疊加一個(gè)雙逃逸峰?！半p逃逸”這個(gè)詞是指兩個(gè)湮沒(méi)光子不再進(jìn)行相互作用就從探測(cè)器逃出去，如圖所示。

3.實(shí)驗(yàn)工作與結(jié)論用蒙特卡羅軟件模擬40K元素在Ge層厚度為2.7cm時(shí)，用matlab軟件查看出這時(shí)的能譜圖像，如圖3-1所示?？捎^察到能譜圖像中的峰值與康普頓平臺(tái)。之后改變Ge品體層的厚度，可以看出來(lái)能譜圖像的變化，從而得出改變Ge層厚度影響了探測(cè)器的探測(cè)效率、峰波比等等。圖3-1K40能譜圖像改變Ge層的寬度為2.0cm時(shí)，得到此時(shí)的能譜圖，與上圖寬度為2.7的時(shí)候的能譜圖差距較大。圖3-2Ge層的寬度為2.0cm的能級(jí)圖像再次改變Ge晶體層寬度為2.5cm時(shí)，觀察圖像中峰值與康普頓平臺(tái)以及康普頓邊緣的變化情況。圖3-3Ge層寬度為2.5cm時(shí)能級(jí)圖像使用如下公式計(jì)算探測(cè)效率向:￡（a，E,r,L）=[a（1-a-a廣哄）+a（1-e-哄）]（―氣一）114^ar2+a式中，r為探測(cè)晶體半徑，L為探測(cè)晶體的長(zhǎng)度，ai（i=1,2,3,?,78）為待定參數(shù)，跟探測(cè)晶體的半徑r和長(zhǎng)度L有關(guān)。式中a（1-e+f）和a（1-eg）部分表征射線在14探測(cè)晶體中衰減物理過(guò)程，射線在晶體中平均自由程跟射線的能量、品體對(duì)射線的吸收系數(shù)等有關(guān)系，1-."6部分則表征點(diǎn)源與探測(cè)器之間不同空間位置的幾何因子。:r2+a4.結(jié)論通過(guò)圖3-1和圖3-2的比較，可以看出，兩條譜線全能峰部分，實(shí)測(cè)譜線的半高寬要比我們模擬的譜線的半高寬要大，且最高點(diǎn)計(jì)數(shù)比模擬譜線要高，在實(shí)驗(yàn)譜線的低能端計(jì)數(shù)率很小甚至有些道址沒(méi)有計(jì)數(shù)，模擬譜線的康普頓連續(xù)平臺(tái)比實(shí)驗(yàn)譜線的康普頓平臺(tái)比較偏低。之所以造成這種差異，分析主要原因?yàn)椋簩?shí)驗(yàn)譜線全能峰的增高與展寬以及康普頓平臺(tái)的降低均是由累積效應(yīng)造成，累計(jì)效應(yīng)是指入射丫光子在探測(cè)介質(zhì)中通過(guò)多次相互作用所引起的Y光子的能量吸收。由于累計(jì)效應(yīng)，可使本來(lái)是屬于康普頓平臺(tái)的脈沖轉(zhuǎn)到全能峰中去，對(duì)于形成電子對(duì)效應(yīng)，這就相當(dāng)于湮沒(méi)輻射的兩個(gè)光子又被晶體完全吸收，把本來(lái)屬于單逃逸峰或雙逃逸峰的脈沖數(shù)轉(zhuǎn)到全能峰中去。因此，累計(jì)效應(yīng)的結(jié)果，是相對(duì)提高了全能峰的脈沖數(shù)。我們把全能峰內(nèi)的脈沖數(shù)與全譜下的脈沖數(shù)之比稱為峰總比，又稱光分?jǐn)?shù)。顯然，由于累計(jì)效應(yīng)的存在，峰總比要比假設(shè)沒(méi)有累積效應(yīng)時(shí)的峰總比高。在高純Ge晶體中，由于高純Ge晶體的發(fā)光線性不是很好，累計(jì)效應(yīng)對(duì)全能峰有一定的“加寬”作用。在低能區(qū)（＜150keV），每單位能量吸收所響應(yīng)的脈沖幅度要比高能區(qū)（1MeV）偏大10%左右。因此通過(guò)累計(jì)效應(yīng)所