宽能平面型HPGe探测器能量刻度及MC模拟

严永强，孙圣涛，吴金杰，金尚忠，赵 瑞

(1.中国计量大学光学与电子科技学院，浙江杭州310018；2.浙江省现代计量测试技术及仪器重点实验室，浙江杭州310018；3.中国计量科学研究院，北京100029)

1 引 言

辐射环境监测是环境监测的重要组成部分,也是辐射环境管理的基础，对环境放射性污染的防治也是公众所关心的热点之一[1]。辐射环境监测是为评价或控制辐射或放射性物质的照射而进行的测量和分析，是辐射防护的重要组成部分。环境中较高的放射性背景值主要是天然放射性的贡献[2]，在实验室和野外对环境样品进行测量和分析是其主要监测手段[3]。由于高纯锗(high purity germanium，HPGe)探测器具有探测效率高、能量分辨率高等优良特性，所以常用于环境样品中放射核素的测量和环境应急监测。为了保证探测结果的准确性就需要对HPGe探测器系统进行标定，主要包括能量道址的刻度(用于核素识别)、能量探测效率的刻度[4～8](用于核素活度的识别)、能量半高宽的刻度(主要用于叠峰、散峰时的核素分析)。由于放射源能量离散，且特殊能量的放射源不易获得，全能谱标定探测器需要使用蒙特卡洛方法建立完整的探测器模型进行相关数据的模拟。MCNP(Monte Carlo Code for Neutron and Particle Transport)已经广泛应用于电子、中子、光子的输运研究中[9～13]，且经过多年的实验验证，成熟可靠。

MCNP模拟的重点是建立精确的探测器物理模型[14～18]。探测器的物理参数可以由用户手册数据作为参考，使用CT重建技术获得接近真实的尺寸[19]。最后确定晶体死层厚度等参数建立物理模型使得模拟效率与放射源刻度数据吻合，这样就可以进行全探测范围的探测效率拟合，使MCNP更好地应用于辐射环境监测中。……