論文

査読有り
2020年3月

放射線輸送計算コードPHITSを用いた500mm$^3$ CdZnTe検出器の応答シミュレーション

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B
  • Meleshenkovskii I.*
  • ,
  • 小川 達彦
  • ,
  • Pauly N.*
  • ,
  • Labeau P.-E.*

467
開始ページ
108
終了ページ
113
記述言語
英語
掲載種別
DOI
10.1016/j.nimb.2020.02.014

CdZnTe(CZT)半導体検出器は室温で動作する特徴を有する一方、正孔の移動道が低く、負極で完全に収集されないため、負極から遠い位置で電離が生じた場合の検出信号が弱くなる。ガンマ線の検出において、電離の発生場所はランダムである。そのため、波高スペクトルは全吸収ピークから低エネルギー側に尾を引き、測定ごとに異なる形状となる。一方、Melechenkovskiらが提案した関数形により、CZT検出器の波高分布スペクトルを再現できることが示唆されていた。そこで、本研究ではPHITSのエネルギー付与スペクトルの計算機能を関数計の活用により拡張し、波高分布を付与エネルギーの関数として確率的に計算することを可能とした。計算結果は、$^{241}$Amの59keVから$^{60}$Coの1332keVまで、実験で取得した500mm$^{3}$のCZT検出器の波高分布データと比較した。その結果、ピーク付近のガウス関数型形状から、低エネルギー側の指数関数的減衰に至る過程を再現できることを確認した。この研究で開発、検証した機能は、検出器の現実的な動作を考慮した実験計画の立案や、検出器システムのデザインなどに有効となる。

リンク情報
DOI
https://doi.org/10.1016/j.nimb.2020.02.014
URL
https://jopss.jaea.go.jp/search/servlet/search?5065804
ID情報
  • DOI : 10.1016/j.nimb.2020.02.014
  • ISSN : 0168-583X

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