载能α粒子在空气中诱发氮气荧光产额的蒙卡模拟研究

基于氮气荧光原理的远程α成像探测技术是一种极具应用前景的大范围核探测手段,其中对于载能α粒子在空气中诱发氮气荧光产额研究是探测成像技术的关键。利用Geant4建立荧光物理模型,结合收集整理文献报道的实验数据,模拟载能α粒子在空气中电离、诱发荧光和荧光光子猝熄的整个过程,并将模拟结果与文献中实测成像结果进行了比较分析。结果表明,荧光物理模型能很好地模拟再现成像结果。该模型的建立对后续工程技术中成像信噪比、成像时间、可测活度下限、面源尺寸分辨等关键性指标设计提供了技术支撑。

载能α粒子诱发氮气荧光CCD成像效果模拟

通过探测载能α粒子激发空气中氮气而产生的荧光,实现对核应急或未知场所α表面污染强度的远程初判,该方法具有广阔的应用前景。其中,荧光产额和成像效果是关键性指标。为了研究α粒子激发空气中氮气的荧光产额和成像效果,以特定型号CCD相机为参考,结合Geant4软件,建立了光传输和收集模型,并对成像效果的信噪比、分辨率、遮掩效果等进行了模拟。结果表明,随着测量时间的增加,信噪比收益越来越低,且强源相比于弱源,要得到较高信噪比的图像更容易;α粒子诱发荧光的成像分辨率很高,成像结果的边界基本等同于源的尺寸;强源对其附近弱源存在掩盖效应,这一效应随着到强源距离的增加愈发不明显,且在超出α粒子的射程范围后,不再受到影响。该模拟结果对后续成像系统工程技术中CCD相机选型、可测活度下限、成像分辨率等关键性指标提供了重要参考。