Оцінювання впливу різних факторів на невизначеність моделювання світлозбирання у сцинтиляторах

Анотація

Роботу присвячено оцінюванню статистичної невизначеності моделювання за методом Монте-Карло процесу перенесення світла у сцинтиляторах NaI(Tl) та BGO з урахуванням впливу заданих властивостей. Застосовувалася програма DETECT2000 з використанням уніфікованої моделі поверхні “unified”, яка дає найкраще наближення до реальних поверхонь. Вона представляє поверхню у вигляді мікрограней та створює можливість задавати різні співвідношення компонентів відбитого світла за допомогою відповідних вагових коефіцієнтів. Модель дозволяє задавати ефективну дзеркальність поверхні та дає гарний збіг розрахункових значень коефіцієнтів світлозбирання з літературними даними. Під час моделювання процесу перенесення світла для кожного світлового фотона із заданої кількості простежувалася їхня “доля” від моменту появи у сцинтиляторі до моменту проходження через його вихідне вікно. Коефіцієнт світлозбирання визначався як відношення числа фотонів, що пройшли через вихідне вікно, до заданого числа фотонів, що випромінюються. Задавалися різні значення: числа фотонів, що випромінюються, коефіцієнтів оптичної прозорості та частки дифузного відбиття поверхні. Багаторазове повторення процесу моделювання для різноманітного набору заданих властивостей дозволило оцінити прецизійність та невизначеність, що розрахована за типом А, для моделювання коефіцієнта світлозбирання різних можливих варіантів. Знайдено, що показники прецизійності та невизначеності за типом А моделювання зменшуються зі збільшенням статистики фотонів, що випромінюються, та збільшуються при зменшенні прозорості та частки дифузного відбиття.