基于Geant4的α粒子能谱模拟研究及软件设计实现

刘敏俊; 石睿; 杨广; 王博; 王洲; 曾雄; 闫成杰

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基于Geant4的α粒子能谱模拟研究及软件设计实现

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为进一步发展基于蒙特卡罗模拟方法的α粒子能谱探测参数优化技术，利用PyQt5设计一款调用蒙特卡罗模拟程序包Geant4进行α粒子能谱模拟研究的软件。一方面，建立了测量α粒子的钝化离子注入平面硅探测器（Passivated Implanted Planar Silicon）物理模型，根据实际α粒子测量条件对模拟的物理过程、模型材料及粒子源几何形状、成分等参数进行校正，结合PyQt5界面开发平台将粒子源参数、探测器参数修改等功能可视化。在多个探源距和不同真空压强条件下进行模拟实验，得到该模型的探测效率，并将获取的能量沉积成谱后，通过EMG-Landau响应函数模型展宽。另一方面，为验证该探测器模型的准确性，将模拟结果与实测结果的探测效率进行对比，实验结果表明，两者探测效率误差均在5%之内，且EMG-Landau响应函数模型展宽效果良好。本文研究结果验证了该Geant4模拟软件在α粒子能谱研究方面的可靠性，该软件可直观修改α粒子能谱测量条件，简化了模拟步骤，提高了模拟效率，为基于蒙特卡罗模拟方法的α粒子能谱探测参数优化技术提供了有力工具。

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来源
《强激光与粒子束》 |2023年第12期|140-148|共9页
作者
刘敏俊; 石睿; 杨广; 王博; 王洲; 曾雄; 闫成杰;
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作者单位

1. 四川轻化工大学计算机科学与工程学院 2. 成都理工大学核技术与自动化工程学院;

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正文语种 chi
中图分类半导体探测器（晶体探测器）;
关键词
PyQt5; Geant4; 钝化离子注入平面硅探测器; 响应函数; 探测效率;

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