核心期刊网首页> 外文期刊> 化工 & 能源

УТИЦАJ ЗАОБЛЕНА КРИСТАЛА ДЕТЕКТОРА НА ИЗРАЧУНАВАНЕ ЕФИКАСНОСТИ ДЕТЕКЦИJЕ ГАМА-ЗРАЧЕНА -ТЕОРИJСКА РАЗРАДА ИrnПРИМЕНА У СОФТВЕРУ ANGLE ACCOUNTING FOR DETECTOR CRYSTAL EDGE ROUNDING IN GAMMA-EFFICIENCY CALCULATIONS: THEORETICAL ELABORATION AND APPLICATION IN ANGLE SOFTWARE


Приликом израчунавана ефикасности полупроводничких детектора гама-зрачена помону апсолутних или (полу)емпирjских метода, потребно je веома детално знати конструкционе карактеристике детектора - димензиjе и распоред/конфигурациjе поjединих делова, материjале од коjиx су направлени, итд. Заоблене кристала детектора, уколико се занемари (што je наjчешне случаj), може проузроковати значаjну систематску грешку у прорачуну ефикасности. Ово нарочито долази до и3ражаjа на ниским гама-енергиjама и тзв. блиским геометриjама (мала расгоjана извора зрачена од детектора). Грешке расту са квадратом полупречника заоблена кристала. Математичко/аналитичко решене проблема до сада ниjе било познато и елаборирано je у овом раду по први пут. Изведени су математички изрази коjима се заоблене узима у обзир приликом прорачуна ефикасности детектора, и то за неколико карактеристичних (у пракси наjчешниx) случаjева гама-спектрометриjских мерена: извори у облику тачке, диска, цилиндра и Маринели тип. Изведени изрази су веома комплексни и програмирани су потом за нумеричко рачунане у оквиру комерциjалног софтвера апGLе. Детална провера прорачуна ураъена je за чисто германиjумске (нрGе) детекторе п- и р-типа, као и за нискоенергетске детекторе (LерD). За сваки тип детектора узето je у обзир неколико величина, као и много различитих извора, на различитим растоjанима од детектора (0-20 см). Посматран je енергетски опсег гама зрачена 10-3000 кеV. Да би се истакао 3начаj питана заоблена детектора, ураъена je обимна студиjа пропаганиjе грешке: резултати прорачуна ефикасности са узиманем заобл.ена у обзир и без тога систематски су среъени и упоре^ени. оптовараjуне грешке су табеларно дате у исцрпноj еxсеl датотеци (више од 152 000 резултата). Датотека се може преузети са посебног саjта, а маши броj карактеристичних резултата je изабран и приказан у раду. апGLе се показао веома практичним приликом програмирана овог задатка и брзим током прорачуна. Добиjени резултати убедлливо илуструjу утицаj заоблена кристала детектора, а тиме и потребу да се узму у обзир приликом рачунана ефикасности. Чак и мало заоблене (полупречника 1-2 мм) ниjе занемарливо у многим реалним меренима. Читалац, гама-спектрометрист може сада (1) да упореди своjу мерну конфигурациjу са подацима из овог рада и тиме стекне представу о величини проблема (тj. своjе систематске грешке), и (2) да примени описани математички модел и/или апGLе софтвер да реши проблем.%In absolute and semi-empirical calculations of full gamma-energy peak efficiencies (ε_p), geometrical/compositional data characterizing the detector should be known in much detail. Among these, detector crystal edge rounding (bulletization), if neglected, may lead to large systematic errors, especially for low gamma-energies and close counting geometries. The errors show quadratic dependence on the extent of bulletization (bulletization radius). Mathematical/analytical solution to the problem - not reported so far - is elaborated in the present work. Relevant mathematical formulae are derived for a number of counting arrangements most frequently encountered in gamma-spectrometry practice (point, disc, cylinder, and Marinelli sources). These are subsequently programmed for numerical calculations and are now part of commercially available ANGLE software. Extensive calculation testing is performed for HPGe (both p- and n-type) and LEPD detectors (several sizes each), with various sources (point, disc, cylinder, Marinelli) and counting geometries (0-20 cm source-to-detector distance). Energy range considered was 10-3000 keV To elucidate the significance of the issue, an error propagation study was conducted: results with bulletization taken into account are compared to those when bulletization was neglected. Corresponding errors are tabulated in an extensive Excel file. The file comprises about 152 000 error calculation results which are available for download; a few characteristic ones are selected for presenting in the paper. ANGLE proved handy (in programming) and fast (in calculations) when accomplishing this task. The data convincingly illustrate the impact of detector bulletization on gamma-efficiency and thus the need to account for. Even only slight bulletization (1-2 mm bulletization radius) is not negligible in many realistic counting situations. Reader/analyst can (1) compare his/her counting situation with these data so as to get the first impression of the problem and (2) use the mathematical model presented and/or ANGLE software to address the issue.......

【作者名称】: Nikola MIHALJEVIC, Aleksandar DLABAC, Slobodan JOVANOVIC
【作者单位】: Department of Mathematics, Maritime Faculty, University of Montenegro, Kotor, Montenegro,Centre for Nuclear Competence and Knowledge Management, University of Montenegro, Podgorica, Montenegro, Centre for Nuclear Competence and Knowledge Management, University of Montenegro, Podgorica, Montenegro, Centre for Nuclear Competence and Knowledge Management, University of Montenegro, Podgorica, Montenegro,department of Physics, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, University of Montenegro, Podgorica, Montenegro
【关 键 词】: detector crystal bulletization, semiconductor detectors, efficiency calculations, error propagation, ANGLE software, gamma-spectrometry
【期刊名称】: Nuclear technology & radiation protection
【期刊论文数据库】: [DBS_Articles_01]
【期刊论文编号】: 108,463,421
【摘要长度】: 4,530
【上篇论文】: 外文期刊 - EPRI Root Cause Evaluation of the Fukushima Daiichi Event
【下篇论文】: 外文期刊 - Special features of fracture network in Iranian fractured reservoirs

【论文下载】: 免费获取 该期刊&论文全文内容