放射源辐射场Monte Carlo模拟计算

选取Pu-238为放射源,采用简化的级联衰变链对其进行源项分析,得到放射源各衰变子体原子数及放射性活度的变化曲线,在此基础上,采用MCNP程序,对放射源进行了精确建模,对放射源辐射场及其有效屏蔽问题进行了模拟计算,得到放射源周围中子、能谱及辐射场分布,辐射场计算值与参考实验剂量吻合较好,屏蔽体的采用可有效降低放射源的辐射剂量,其中,剂量降低为裸源的0.1%左右,中子剂量降低为裸源的13%～17%。     

半绝缘GaAs光电导开关产生太赫兹波电场屏蔽效应的二维Monte Carlo模拟

利用Ensemble-Monte Carlo模拟方法，对不同实验条件下半绝缘GaAs(SI-GaAs)光电导开关作为偶极辐射天线在辐射太赫兹电磁波(太赫兹波)中体内电场的分布以及空间电荷屏蔽效应对太赫兹波辐射的影响进行了模拟.载流子的时域空间电场分布表明:用高能量激光脉冲触发低压偏置的GaAs开关，空间电荷屏蔽是限制太赫兹波辐射功率的一个重要因素，并且空间电荷屏蔽能够引起太赫兹波呈现双极性.当高能量飞秒激光脉冲以全电极间隙触发大孔径光电导天线时，空间电荷电场屏蔽效应对太赫兹波的影响不大. 关键词： 光电导开关 Ensemble-Monte Carlo模拟 辐射场屏蔽 空间电荷屏蔽     

γ辐射多层组合屏蔽设计的仿真研究——Monte Carlo方法模拟

运用蒙特卡罗(Monte Carlo)方法,模拟研究七种γ辐射非均匀屏蔽组合(碳-硫,硼-硅,硅-铅,硫-铝,锂-铝,铝-铅,锂-铁)的防护性能,通过编写MCNP程序来计算防护屏蔽的透射率,并对比各种组合方法的优劣,进而确定最佳方案。同时对非均匀防护屏蔽模拟与理论、实验三者进行比较分析,说明三者结论的一致性,也说明了所用M-C方法来模拟组合屏蔽(非均匀屏蔽)的可行性和设计多层组合屏蔽设计的实际意义。     

复合式高能γ探测器优化设计Monte Carlo模拟计算

用Monte Carlo方法系统模拟计算了以NaI晶体与BGO晶体为探测介质的clover与cluster复合式高能γ探测器的效率.对于相同的介质几何,BGO复合式探测器的全能峰效率远高于相应的NaI复合式探测器.用多块φ76×127BGO晶体制作成的clover与cluster复合式高能γ探测器对22.0MeV的γ光子的全能峰特征效率仍然高于40%,绝对效率增加因子达2.4与2.7.     

γ探头刻度辐射场光子注量测量

以往对辐射场光子注量的测量过程中，同一场点，相邻两片探测元件的测量结果相差最大高达15％，且测量结果不重复；在而在标定的Y探头的有效面积内，探测元件的测量结果相差最高达50％。经认真分析，导致如此大的差异的主要原因可能是：每次布放探测元件的位置不尽相同或探测器平面与准直孔轴线不垂直，场点人射的Y射线的能量或注量梯度较大和低能散射射线的贡献较大。     

Monte Carlo模拟计算应用于微区薄膜厚度测定

本文用Monte Carlo模拟计算了孤立薄膜和同一材料厚样中同样厚度表层的X射线强度分布函数,然后提出一简单关系式确定有衬底薄膜的X射线出射强度,以校正膜厚测定中Z.A.P.影响,使膜厚测定的准确度比前人有所提高。对GaAS,Si衬底上的Ta₂O₅膜、ZrO₂膜的测厚结果与椭圆术测定结果一致。 关键词：     

微颗粒样品X射线定量分析Monte Carlo模拟计算软件

基于作者前文[1,2]的物理模型和计算方法,编制了适用于多元微颗粒样品x射线定量分析的Monte Carlo程序软件,给出了对颗粒中电子散射,x射线激发、吸收和荧光效应等复杂物理过程进行严格计算的一系列公式,程序中建立了数据文件,具有较强的自动处理数据功能,本程序还适用于平厚块样品及薄膜样品的定量分析计算。     

中子引起的单粒子反转截面的Monte Carlo模拟计算

单粒子效应是蠹民粒子在电子元器件中通过时，靠民电子元器件的电离损伤，导致电子元器件的记录出错。考虑了１０－２０ＭｅＶ中子与硅反应的主要反应道，利用Ｍｏｎｔｅ Ｃｑｒｌｏ方法对中子射入硅器件器中引起的单粒子反转进行模拟，得到质子、α粒子的能量、角度分布。考虑带电粒子在硅片中引起的电离 损伤，对不同临界电荷在１６Ｋ动态ＲＡＭ硅片中有一个灵敏单克发生反转时，中子入射注量及相应在的单粒子反转截面，给出了反     

自辐射场下PuO分子光谱研究

在相对论有效原子实势近似下, 以Pu为SDD基组、O为6-311+G^*基组, 采用优选的密度泛函 B3LYP方法, 研究了用电场摸拟钚本身产生自辐射场(-0.005—0.005 a.u.) 作用下氧化钚(PuO)基态分子的最高占据轨道(HOMO)能级E_H、最低空轨道(LUMO)能级E_L、能隙E_g和费米能级E_F. 结果表明: 在所加的电场范围内, E_H随着电场的增加均逐渐减少, E_F随着电场的增加均逐渐增大, E_g始终处于增大的趋势, 费米能级E_F上升, 占据轨道的电子难以被激发至空轨道而形成激发态, PuO分子在自辐射场中更趋于稳定, 可以阻止O₂, H₂等扩散到表面内层而腐蚀钚表面, 有利于了钚在自辐射场中抗腐蚀.     

水下切伦科夫光光斑的蒙特卡罗模拟

分别采用分出截面法和积累因子法计算了水下放射性源透过一次屏蔽体的中子与射线的剂量场分布,并在这些分布条件下,利用Geant4软件射线在穿越二次屏蔽体后继而穿越后续水层,计算出在3 m水层中产生的切伦科夫(Cherenkov)光通量分布和光谱分布。以纯水为传播介质,在考虑Cherenkov光在不同水层中传播所造成的几何衰减和水层吸收等因素后,由计算获得了Cherenkov光光斑大小和强度分布。     

水下Co-60源切伦科夫辐射的蒙卡模拟

随着核应用领域的不断拓宽,放射源丢失事故发生的概率也随之增加。机载伽马谱仪可有效搜寻地面放射源,然而对于放射源丢失于水域的情况,由于伽马射线经由水层屏蔽后可探测性降低,故利用放射源在水中产生的切伦科夫辐射对其进行搜寻显得十分重要。采用MCNP与Geant4相结合的方法,以及在Geant4程序中采用接续计算技巧,对Co-60源在水中的切伦科夫光产生以及传输进行了计算,计算表明,切伦科夫光经水中传播后,主要波段在300~600 nm,强度呈由边缘到中心渐强的特征分布,分布范围大致与放射源在水中的深度一致,在水中传输300 m后其光通量约为100 cm^-2,可利用光谱特征和强度分布特征对其进行测量。     

蒙特卡罗技术在放射诊断剂量快速计算中的应用

采用蒙特卡罗（MC）技术研究放射性核素131I的放疗特性。给出了131I衰变过程的MC抽样表达式，实现了含电子和光子的混合抽样模拟。对水客体中131I衰变的MC模拟结果表明:131I能够有效地治疗甲状腺肿瘤而几乎不影响正常组织。变密度客体的MC模拟结果表明:沉积能量与面密度之间的关系与密度无关，满足卷积核自适应的要求；并且MC模拟能够提供剂量卷积核函数，为快速剂量计算提供数据。     

蒙特卡罗技术在放射诊断剂量快速计算中的应用

采用蒙特卡罗（MC）技术研究放射性核素131I的放疗特性。给出了131I衰变过程的MC抽样表达式,实现了含电子和光子的混合抽样模拟。对水客体中131I衰变的MC模拟结果表明：131I能够有效地治疗甲状腺肿瘤而几乎不影响正常组织。变密度客体的MC模拟结果表明：沉积能量与面密度之间的关系与密度无关,满足卷积核自适应的要求;并且MC模拟能够提供剂量卷积核函数,为快速剂量计算提供数据。     

基于蒙特卡罗方法的α放射源能谱测量模拟

运用蒙特卡罗方法建立PIPS-谱仪的腔室模型,模拟谱仪对面源（238Pu）的能谱测量,通过改变放射源与探头之间的距离,模拟不同条件下粒子的射线能谱,同时,对不同探源距条件对射线能谱的影响进行分析;另一方面,使用谱仪在不同探源距的情况下进行能谱实验测量,获得不同条件下射线能谱;最后,将模拟与实验的结果进行对比,分析实验测量结果与模拟结果的相对误差,并对模拟过程及模型参数进行校正,对校正后的模型进行实验验证,使其能够应用到其他放射源的能谱测量中,并且使其可用于单能粒子的能谱研究,研究结果也可为能谱测量技术提供依据,为能谱解谱技术提供数据支持。     

基于蒙特卡罗方法的α放射源能谱测量模拟北大核心CSCD

运用蒙特卡罗方法建立PIPS-α谱仪的腔室模型,模拟谱仪对α面源(238Pu)的能谱测量,通过改变放射源与探头之间的距离,模拟不同条件下α粒子的射线能谱,同时,对不同探源距条件对α射线能谱的影响进行分析;另一方面,使用谱仪在不同探源距的情况下进行α能谱实验测量,获得不同条件下α射线能谱;最后,将模拟与实验的结果进行对比,分析实验测量结果与模拟结果的相对误差,并对模拟过程及模型参数进行校正,对校正后的模型进行实验验证,使其能够应用到其他α放射源的能谱测量中,并且使其可用于单能α粒子的能谱研究,研究结果也可为α能谱测量技术提供依据,为α能谱解谱技术提供数据支持。     

Analysis of the relationship between neutron dose and Cerenkov photons under neutron irradiation through Monte Carlo method

To theoretically explore the feasibility of neutron dose characterized by Cerenkov photons, the relationship between Cerenkov photons and neutron dose in a water phantom was quantified using the Monte Carlo toolkit Geant4. Results showed that the ratio of the neutron dose deposited by secondary electrons above Cerenkov threshold energy to the total neutron dose is approximately a constant for monoenergetic neutrons from 0.01 eV to 100 eV. With the initial neutron beam energy from 0.01 eV to 100 eV, the number of Cerenkov photons has a good correlation with the total neutron dose along the central axis of the water phantom. The changes of neutron energy spectrum and mechanism analysis also explored at different depths. And the ratio of total neutron dose to the intensity of Cerenkov photons is independent of neutron energy for neutrons from 0.01 eV to 100 eV. These findings indicate that Cerenkov radiation also has potential in the application of neutron dose measurement in some specific fields.     

基于临床实例的影响蒙特卡罗程序MCNP计算精度和速度的若干参数模拟研究

蒙特卡罗方法是目前最精确的剂量计算方法,但其较长的模拟时间阻碍了它在临床治疗中的应用。基于蒙特卡罗程序MCNP4c,针对一临床头部病例,探讨了记数方法、电子和光子截断能、光子产生次级电子参数ENUM对计算速度和精度的影响,给出了在保证一定精度前提下的最佳计算模式,以获得计算速度的有效提升。Monte its long simulation and photons, and investigated based Carlo method is regarded as the most accurate method for dose calculation at present, whereas time hinders its clinic application. The effects of the tally method, the cut-off energy of electrons the secondary electron number parameter ENUM on precision and speed of MCNP4c have been on a clinical case to seek for a relatively optimum calculation mode.     

水下切伦科夫光光斑的蒙特卡罗模拟

分别采用分出截面法和积累因子法计算了水下放射性源透过一次屏蔽体的中子与射线的剂量场分布,并在这些分布条件下,利用Geant4软件射线在穿越二次屏蔽体后继而穿越后续水层,计算出在3 m水层中产生的切伦科夫(Cherenkov)光通量分布和光谱分布。以纯水为传播介质,在考虑Cherenkov光在不同水层中传播所造成的几何衰减和水层吸收等因素后,由计算获得了Cherenkov光光斑大小和强度分布。