第５８卷第４期原子能科学技术Vol．５８,No．４２０２４年４月AtomicEnergyScienceandTechnologyApr．２０２４结合光学模拟的塑料闪烁体探测器能量刻度王超,田华阳,何高魁,赵江滨,刘洋(中国原子能科学研究院核技术综合研究所,北京１０２４１３)摘要:由于高能γ射线全能峰的缺失,导致塑料闪烁体探测器难以进行能量刻度,为此本文提出了一种结合光学模拟的塑料闪烁体探测器能量刻度方法.使用GEANT４建立了塑料闪烁体探测器的光学模型,模拟了闪烁荧光在闪烁体内的传输、收集以及在光电倍增管上的光电转换和光电子倍增的过程,实现了对实验测量能谱的精确模拟.通过计算低能γ射线全能峰的位置刻度了模拟能谱,由此得到了实验测量能谱的康普顿峰位置.使用１３７Cs和６０Co的康普顿峰完成了对塑料闪烁体探测器的能量刻度,二者的模拟能谱与实验能谱的康普顿峰能量分辨率的相对误差均小于１％,验证了蒙特卡罗模拟能谱与实验测量能谱的一致性,也证明了能量刻度结果是可靠的.关键词:塑料闪烁体;能量刻度;蒙特卡罗方法;GEANT４;光学模拟中图分类号:TL８１２文献标志码:A文章编号:１０００Ｇ６９３１(２０２４)０４Ｇ０９３７Ｇ０８收稿日期:２０２３Ｇ０８Ｇ２４;修回日期:２０２３Ｇ１０Ｇ０７基金项目:中国原子能科学研究院青年英才培育基金(YC２２２４１２００６０４)doi:１０．７５３８/yzk．２０２３．youxian．０６２２EnergyCalibrationofPlasticScintillatorDetectorCombinedwithOpticalSimulationWANGChao,TIANHuayang,HEGaokui,ZHAOJiangbin,LIUYang(DepartmentofNuclearTechnologyandApplication,ChinaInstituteofAtomicEnergy,Beijing１０２４１３,China)Abstract:Plasticscintillatordetectorsarewidelyutilizedinradiationmeasurementduetotheiruniquecharacteristicssuchasfastdecaytime,lowproductioncost,availabilityforlargeＧscaleproduction,andtissueequivalence．However,theirlimitedphotoelectricabsorptioncrossＧsectionandpoorenergyresolutionmakeitchallengingtoaccuratelydetectγＧrayphotopeaks．TheabsenceofhighＧenergyγＧrayphotopeaksposesachallengeintheenergycalibrationofplasticscintillatordetectors,whichisthefoundationforradiationenergydetection．Nevertheless,itisfeasibletocalibrateaplasticscintillatordetectorusingtheComptonpeaks．Numerousstudiesontheplasticscintillatordetectorenergycalibration...
