Моделирование в PCLab

 

Необходимо промоделировать ситуации прохождения фотонов трёх разных энергий через вещество с малым и большим значениями Z. представлены на рис. 2-4.

Рис. 2. Зависимость ФН от толщины поглотителя для энергии фотонов 0.15 МэВ.

 

Рис. 3. Зависимость ФН от толщины поглотителя для энергии фотонов 2 МэВ.

Рис.4. Зависимость ФН от толщины поглотителя для энергии фотонов 12 МэВ.

 

При малых энергиях (сотни кэВ) фактор накопления больше у веществ с малыми Z, однако при увеличении энергии всего на несколько МэВ значения ФН становятся в десятки раз выше у вещества с большим зарядовым числом. Вторичное излучение вносит большой вклад в увеличения фактора при больших энергиях.

Выводы

 

1. Энергетический фактор накопления является величиной, выражающей отношение суммарной энергии всех фотонов к суммарной энергии нерассеянных фотонов. Аналогично и дозовый ФН определяет, во сколько раз доза от всех фотонов больше, чем доза от нерассеянных.

2. При относительно низких энергиях зависимость ФН от Z обратно пропорциональна, потому что чем больше зарядовое число, тем больше сечение фотоэффекта, которое хорошо поглощает фотоны. При больших энергиях зависимость прямая, поскольку происходит интенсивная генерация вторичного излучения.

3. Фактор накопления возрастает с ростом толщины поглотителя, поскольку, чем больше толщина, тем выше число испытавших рассеяние фотонов. Для больших Z зависимость почти линейная.

4. От величины нижнего уровня дискриминации сигнала зависит, какая минимальная энергия должна быть у фотона, чтобы он считался зарегистрированным в детекторе. В случае с моноэнергетическим источником НУД занижает значение фактора накопления, поскольку отбрасывает вклад многократно рассеянных низкоэнергетических квантов. Если спектр непрерывен, то возможно и повышение значения ФН.