X射线偏振探测器中的极化光电过程模拟 |
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引用本文: | 郑人洲,强鹏飞,盛立志,闫永清.X射线偏振探测器中的极化光电过程模拟[J].光学学报,2024(3):329-336. |
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作者姓名: | 郑人洲 强鹏飞 盛立志 闫永清 |
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作者单位: | 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(42327802,62271483);;国家重点实验室基金(SKLIPR2021);;陕西省自然科学基础研究计划重点项目(2023-JC-ZD-40); |
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摘 要: | 采用蒙特卡罗程序Geant4模拟2~10 keV线偏振X射线光子在几种常用工作气体中的极化光电过程,明确了光电子出射位置、方位角分布与入射光子偏振方向、能量之间的响应关系。光电子的出射方向在入射光子偏振方向上的分布概率最高,且出射光电子的方位角分布可近似为余弦平方函数。光子能量增大时,各角度光电子计数不同程度地减少,但都呈现出在方位角为0或π(-π)时有极大值的统计规律。此外,揭示并量化了气体厚度、气体组成、气体体积分数之比和光子能量对探测效率的影响规律。气体厚度越大、平均原子序数越大,则探测效率越高。光子能量增大会导致探测效率降低,而对于由Xe或Ar组成的工作气体,当光子能量大于某壳层电子结合能时,由于相应壳层电子开始被弹射出,探测效率会有一定程度的提高。这些结果可为X射线偏振探测器的结构设计提供理论依据和数据支持。
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关 键 词: | X射线光学 X射线偏振探测 气体探测器 极化光电过程 探测效率 |
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