PENELEOPE 시뮬레이션을 이용한 동축 HPGe 검출기의 거리 및 외부 접촉 층 두께 변화 연구 및 검증

• 영문명: Research and Verification of Distance and Dead Thickness Changes of Coaxial HPGe Detectors using PENELEOPE Simulation
• 발행기관: 한국방사선학회
• 저자명: 장은성 민병인
• 간행물 정보: 『한국방사선학회 논문지』제17권 제2호, 175~184쪽, 전체 10쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2023.04.30

국문 초록

검출기의 실제 모양과 제조사에서 제공한 데이터를 기준으로 Penelope simulation을 통해 검출기 모양을 구현하며 측정치에서 얻은 효율을 기준으로 하여 적합한 사층 두께에 적용하였다. 검출기의 simulation 된 전체에너지피크 효율 채널수와 crystal의 Outside contact layer가 전체에너지피크 효율에 미치는 영향을 결정하기위한 효율 계산은 Penelope Code를 사용하여 0.3, 0.5, 0.7, 1.0, 1.2 ,1.4 mm의 다양한 사층 두께에 대해 수행하였다. 외부 접촉 사층 두께가 5배 증가하였을 때, 59.50 keV의 경우 전체에너지피크 효율이 약 36% 감소하였으며, 1836.01 keV 경우 10% 감소하였다. 또한 10배 증가할수록 59.54 keV의 경우 FEP 효율이 약 20% 감소하였으며, 1836.01 keV 경우 7% 감소하였음을 확인하였다. Penelope simulation된 전체에너지피크 효율 채널은 사층 증가에 따라 기하급수적으로 감소한다. 또한, 총 효과 곡선은 0.3 - 1.4 mm 사층 두께 영역에서 3.5% 미만의 상대적 차이로 잘 일치함을 확인하였다. 그러나, 비균질 사층이 몬테카를로 모델에서 여전히 매개변수라는 것을 알 수 있었다.

영문 초록

Based on the actual shape of the detector and the data provided by the manufacturer, the shape of the detector was implemented through Penelope simulation and applied to the appropriate four-layer thickness based on the efficiency obtained from the measurements. Efficiency calculations to determine the effect of the simulated number of Full Energy Peak Efficiency(FEPE) channels in the detector and the outside contact layer in the crystal on the Full Energy Peak Efficiency were performed for various four-layer thicknesses of 0.3, 0.5, 0.7, 1.0, 1.2, and 1.4 mm using the Penelope Code. When the thickness of the external contact layer was increased by 5 times, the Full Energy Peak Efficiency decreased by about 36% for 59.50 keV, and the Full Energy Peak Efficiency decreased by 10% for 1836. In addition, as it increased by 10 times, the Full Energy Peak Efficiency decreased by about 20% for 59.54 keV, and 7% for 1836.01 keV. The Penelope simulated Full Energy Peak Efficiency channel decreases exponentially with the increase in the four layers. In addition, it was confirmed that the total effect curve was well matched with a relative difference of less than 3.5% in the 0.3-1.4 mm dead layer thickness region. However, it was found that the inhomogeneous dead layer is still a parameter in the Monte Carlo model.

목차

Ⅰ. INTRODUCTION

Ⅱ. MEASUREMENT METHODS

Ⅲ. RESULT & DISCUSSION

IV. CONCLUSION

Reference

키워드

외부 접촉 층 컴퓨터 전산모사 고순도 게르마늄 검출기 전체에너지피크효율 Outside contact layer HPGe : High Purity Germanium PENELOPE : Penetration and ENErgy LOss of Positrons and Electrons FEPE: Full Energy Peak Efficiency