Mô phỏng hệ đo Rayleigh-Compton bằng phương pháp Monte Carlo

Abstract

In this study, the Monte Carlo method is applied for simulating the Rayleigh-Compton measurement system using the Si(Li) detector on MCNP6 software. In which, incident photon’s energy is 59.54 keV of ²⁴¹Am source and the scattering angle is determined at 124^o. The targets are elements in the range of atomic numbers from 13 to 82. Besides the simulation, the theoretical values of Rayleigh-Compton ratio were calculated basing on NRFF, RFF, MFF models on MATLAB software. The results of the Rayleigh-Compton ratio from the simulation and the theoretical calculation have an average discrepancy of 4%. In conclusion, by utilizing the Rayleigh-Compton measurement system model, the effective atomic number and electron density of compounds can be determined more accurately, conveniently, and quickly. 

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này, phương pháp Monte Carlo được áp dụng để mô phỏng cho hệ đo tán xạ Rayleigh-Compton sử dụng đầu dò bán dẫn Si(Li) trên phần mềm MCNP6. Trong đó, tia gamma tới mang năng lượng 59,54 keV được phát ra từ nguồn ²⁴¹Am và góc tán xạ được xác định ở 124^o. Các bia tán xạ là các đơn nguyên tố có nguyên tử số Z trải dài từ 13 đến 82. Song song với việc mô phỏng, các giá trị lý thuyết của tỉ số Rayleigh-Compton đã được tính toán dựa vào các mô hình NRFF, RFF, MFF trên phần mềm MATLAB. Các kết quả giá trị tỉ số Rayleigh-Compton từ mô phỏng và tính toán lý thuyết có độ sai biệt trung bình dưới 4%. Như vậy, với mô hình mô phỏng hệ đo tán xạ Rayleigh-Compton như trên, việc xác định nguyên tử số hiệu dụng cũng như mật độ electron cho các hợp chất có thể được thực hiện chính xác, nhanh chóng và thuận tiện hơn.