120 likes | 391 Views
Исследования пространственных распределений гамма-квантов в шестнадцатикристальном сцинтилляционном детекторе CsI ( Tl ) с помощью расчетной программы MCNP. курсовая работа студентки 5го курса Плугиной Ю.В. Цель работы.
E N D
Исследования пространственных распределенийгамма-квантов в шестнадцатикристальном сцинтилляционном детекторе CsI (Tl)с помощью расчетной программы MCNP курсовая работа студентки 5го курса Плугиной Ю.В.
Цель работы Цель работы состояла в получении расчетных спектров гамма-излучения для модельной геометрии с параметрами, соответствующими реально используемой экспериментальной установки. Также проводился расчет зависимости средневзвешенного отклонения координаты центра детектора от координаты источника гамма-излучения и исследовалось влияние кодированной апертуры (специальной свинцовой маски) на точность определения координат источника.
Направления исследований Работа проводилась по следующим направлениям: • в изучении вопроса использования шестнадцатикристального сцинтилляционного детектора в качестве гамма-локатора • в изучении особенностей задания геометрии в программе MCNP, основанной на методе Монте-Карло и предназначенной для расчета полей излучений в трехмерной геометрии • в изучении влияния свинцовой «маски» на результаты локации • в автоматизации обработки выходных файлов программы MCNP с помощью создания кода на языке Delphi
Автоматизация обработки • Расстояние от источника до сборки детекторов варьировалось от 18 до 90 см, расчеты проводились каждые 9 см. Для каждого значения высоты проводились исследования работы локатора при отклонениях источника от центра детектора, то есть варьировались координаты X и Y от 0 до 20 см, через каждые 5 см. Таким образом, было получено 175 выходных файлов. • Была выбрана среда Delphi и написан код • Быстрая обработка файлов с помощью данной программы позволяет проводить большое количество исследований. Например, планируется подобрать оптимальные толщины защитных стенок и маски из различных материалов.
Проведениерасчетных исследований В ходе работы были проведены расчеты tally F8 – величины, которая считает количество импульсов в заданном интервале энергий в ячейке. Были рассчитаны средневзвешенные координаты центра детектора по формулам: И соответствующий радиус в полярных координатах:
Проведениерасчетных исследований • Оценивалось значение азимутального угла: Φ=arctg(‹X›det⁄‹Y›det) • И косинуса полярного угла: Cosθ=H⁄(R2+H2)-1⁄2
Результаты расчетов • Азимутальный угол:
Результаты расчетов • Полярный угол:
Выводы • Показана принципиальная возможность разработки мобильного локатора гамма-квантов на основе простой конструкции • Необходимы исследования по выбору оптимальных параметров защиты детекторной сборки (материала, толщины, геометрии), а также по определению границ применимости метода (энергетический диапазон, угловой размах, погрешности) • Требуются экспериментальные исследования