MCNP, EGS, ITS코드를 이용한 고순도 게르마늄 검출기의 저에너지 광자에 대한 반응 비교연구

A Study on the Comparison of HPGe Detector Response Data for Low Energy Photons Using MCNP, EGS, and ITS Codes

저에너지 광자에 대한 고순도 게르마늄 검출기의 에너지 반응데이타를, 3개의 몬테칼로 코드 (MCNP4A, EGS4. ITS3의 CYLTRAN)를 사용하여 계산하였다. 본 연구에서는, beam고순도 게르마늄 검출기$(100 mm^2{\times}10mm)$가 사용되었고. 측정기표면의 중앙에 pencil beam을 수직으로 입사시켰다. 광전효과 효율. $K_{\alpha}$ 및 $K_{\beta}$ 이탈률을, 12keV부터 60 keV 범위까지 2 keV 간격으로 입사된 X-선 에너지의 함수로 나타내었다. 이 에너지범위에서 컴프턴산란률, 탄성산란률 및 투과율은 매우 작기 때문에 본 계산에서는 제외되었다. 비록 MCNP EGS및 CYLTRAN코드의 저에너지 광자에 대한 고순도 게르마늄 검출기 에너지 반응데이터 값은 약간의 차이를 나타내지만. 세 가지 몬테칼로 코드는 검출기내의 저에너지 광자산란을 정확히 예측하고 있음을 알 수 있다. 또한. EGS나 ITS의 결과에 비해 저에너지 영역에서 정확성이 떨어진다고 여겨지는 MCNP의 결과도 EGS나 ITS의 결과에 상당하는 정확성을 보여주고 있으며, 저에너지 광자에 대한 검출기 반응데이타 계산에 응용될 수 있다

The energy response of HPGe detector for low energy Photons was determined by using three Monte Carlo codes. MCNP4A. EGS4, and CYLTRAN in ITS3. In this study. bare HPGe detector$(100 mm^2{\times}10mm)$ was used and a pencil beam was incident perpendicularly on the center of the detector surface. The photopeak efficiency, $K_{\alpha}$ and $K_{\beta}$ escape fractions were calculated as a function of incident X-ray energies ranging from 12 to 60 keV in 2-keV increments. Since the Compton. elastic. ana penetration fraction were negligible in this energy range. they were ignored in the calculation. Although MCNP. EGS, and CYLTRAN codes calculated slightly different energy response of HPGe detector for low energy Photons, it appears that the three Monte Carlo codes can Predict the low energy Photon scattering Processes accurately. The MCNP results, which are generally known as to be less accurate at low energy ranges than the EGS and ITS results. are comparable to the results of EGS and ITS and are applicable to the calculation of the low energy response data of a detector.