Mô phỏng và khảo sát đường cong hiệu suất bức xạ gamma của đầu dò bán dẫn CdTe bằng chương trình Geant4

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG TRẦN THỊ ÁNH MINH MÔ PHỎNG VÀ KHẢO SÁT ĐƯỜNG CONG HIỆU SUẤT BỨC XẠ GAMMA CỦA ĐẦU DÒ BÁN DẪN CdTe BẰNG CHƯƠNG TRÌNH GEANT4 Chuyên ngành: Vật Lý Kỹ Thuật Mã số: 60520401 LUẬN VĂN THẠC SĨ Thành phố Hồ Chí Minh, Tháng 12 năm 2018 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: TS Lý Anh Tú Cán chấm nhận xét 1: Cán chấm nhận xét 2: Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2018 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA 1Ipage ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: TRẦN THỊ ÁNH MINH MSHV: 1670277 Năm sinh: 25-08-1992 Nơi sinh: An Giang Chuyên ngành: Vật lý Kỹ thuật Mã số: 60 52 04 01 1- TÊN ĐỀ TÀI: MÔ PHỎNG VÀ KHẢO SÁT ĐƯỜNG CONG HIỆU SUẤT BỨC XẠ GAMMA CỦA ĐẦU DỊ BÁN DẪN CdTe BẰNG CHƯONG TRÌNH GEANT4 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: - Tổng quan tương tác tia gamma với vật chất, đầu dò - Tổng quan chất bán dẫn CdTe, cấu tạo đầu dò bán dẫn CdTe, đặc tính hiệu suất đầu dò bán dẫn CdTe - Tổng quan mơ phỏng, phương pháp Monte carlo, chương trình mơ Geant4 - Mô khảo sát đường cong hiệu suất đầu dò bán dẫn CdTe 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 20-08-2018 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 20-12-2018 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS Lý Anh Tú Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN Bộ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TRƯỞNG KHOA (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) 2Ipage LỜI CẢM ƠN Được cho phép đạo Khoa Khoa Học ứng Dụng, Trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh phân công, hướng dẫn hỗ trợ Thầy giáo hướng dẫn TS Lý Anh Tú thực đề tài “Mô khảo sát đường cong hiệu suất xạ gamma đầu dò bán dẫn CdTe chương trình GEANT4” Để hồn thành đề tài hỗ trợ giúp đỡ nhiều từ thầy Lý Anh Tú động viên từ bạn bè, người thân thầy cô giáo khác Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo tận tình hướng dẫn, giảng dạy suốt trình học tập, nghiên cứu rèn luyện Trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh Xin chân thành cảm ơn Thầy giáo hướng dẫn TS Lý Anh Tú tận tình, chu đáo hướng dẫn tơi thực khóa luận Mặc dù có nhiều cố gắng để thực đề tài cách hồn chỉnh Song khơng thể tránh khỏi sai sót lúc nghiên cứu thực đề tài mà thân chưa thấy Tôi mong góp ý q Thầy, Cơ giáo để khóa luận hồn chỉnh Tơi xin chân thành cảm ơn! 3Ipage TÓM TẮT LUẬN VĂN Đề tài “Mô khảo sát đường cong hiệu suất xạ gamma đầu dò bán dẫn CdTe chương trình GEANT4” đề tài mơ nghiên cứu đường cong hiệu suất yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất đầu dò bán dẫn CdTe Q trình mơ sử dụng chương trình Geant4 (GEometry ANd Tracking) CERN với ngơn ngữ lập trình C++ phương pháp mô Monte Carlo Hiện để đảm bảo an toàn xạ tiết kiệm chi phí, giảm thiểu thời gian thiết kế, nghiên cứu tính chất mới, tất phải thông qua mô đến sản xuất thực tế, ý nghĩa việc mô Đề tài vào cách thực chương trình mơ Geant4, khảo sát so sánh kết đạt với thực tế đánh giá yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất đầu dò CdTe ABSTRACT The master thesis “Simulate and exhausetive the gamma radiation efficiency curve of the CdTe semiconductor detector using the GEANT4 program” is the subject of simulation and study of performance curve as well as factors influencing the efficiency of the CdTe semiconductor detector The simulation will use CERN's program-Geant4 (Geometry ANd Tracking) with the c ++ programming language and the Monte Carlo simulation method At present, to ensure radiation safety as well as cost savings, minimize design time, or study new properties, almost the producer must go through simulation before actual production, this is the meaning of the simulation The topic goes into how to implement a Geant4 simulation program, examining and comparing the results obtained with reality as well as assessing the factors that affect the efficiency of the CdTe semiconductor detector 4Ipage LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ Tôi cam đoan luận văn “Mô khảo sát đường cong hiệu suất xạ gamma đầu dò bán dẫn CdTe chương trình GEANT4 ” cơng trình nghiên cứu riêng Kết quả, số liệu đạt luận văn không chép lại người khác Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực Tác giả luận văn Trần Thị Ánh Minh 5Ipage MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ .2 LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT LUẬN VĂN LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ MỤC LỤC .6 DANH MỤC BẢNG .8 DANH MỤC HÌNH VẼ CHUƠNG 1: MỞ ĐẦU 10 CHUƠNG 2: PHUƠNG PHÁP THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 13 2.1 Nhiệm vụ đề tài 13 2.2 Hướng giải yêu cầu chức 13 2.3 Tham khảo vào thu thập tài liệu .13 2.4 Thực đề tài 14 CHUƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 15 3.1 Lý thuyết tương tác gamma với vật chất 15 3.2 Đầu dò bán dẫn đặc điểm đầu dò bán dẫn 19 3.3 Hiệu suất đầu dò bán dẫn 26 3.4 Chất bán dẫn CdTe, cấu tạo đầu dò bán dẫn CdTe 33 3.5 Sơ lượt đầu dò XR100-CdTe Ampek 34 CHUƠNG 4: PHẦN MỀM GEANT4 VÀ PHUƠNG PHÁP MONTE CARLO 42 4.1 Tổng quan mô 42 4.2 Phương pháp Monte carlo 42 4.3 Chương trình mơ Geant4 .44 CHUƠNG 5: MÔ PHỎNG VÀ KHẢO SÁT ĐUỜNG CONG HIỆU SUẤT CỦA ĐẦU DÒ CdTe 51 5.1 Xây đựng hệ mô 51 5.2 Tiến hành mô theo mục tiêu thu thập kết 59 KẾT LUẬN CHUNG 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO .79 6Ipage PHỤ LỤC CODE 80 7Ipage DANH MỤC BẢNG Bảng Trang Bảng 3.1 Thông số sở XR-100CdTe 45 Bảng 5.1 Hiệu suất đầu dò CdTe ỉmm theo lượng 73 Bảng 5.2 Hiệu suất đầu dò đầu dò CdTe lmm theo khoảng cách 75 Bảng 5.3 Hiệu suất đầu dỏ CdTe theo độ dày 79 Bảng 5.4 So sánh hiệu suất đầu dò bán dẫn CdTe Si 83 Bảng 5.5 Bảng so sánh hiệu suất đầu dò bán dẫn CdTe, CdTe có lớp 85 tiếp xúc Be CdTe có lớp tiếp xúc Al 8Ipage DANH MỤC HÌNH VẼ Hình Hình 3.1 Quả trình hấp thụ quang điện Trang 16 17 Hình 3.2 Tản xạ Compton 18 Hình 3.3 Quá trình tạo cặp Hình 3.4 Tán xạ Raylegih 19 Hĩnh 3.5 Minh họa góc khối nguồn - đầu dò 28 Hĩnh 3.6 Cấu trúc mạng tính thể giả kẽm liên kết tứ diện đối xứng lập 34 phương (a) cấu trúc vùng Brillouin(b) Hình 3.7 Sơ đồ nguyên lý mạch cho XR-100CdTe 37 Hình 3.8 XR-100CdTe 37 Hình 3.9 XR-100CdTe bảng thiết kế 37 Hình 3.10 Bảng vẽ kì thuật XR-100CdTe 37 Hĩnh 3.11 Bảng vẽ 3D số thơng số kích thước XR-100CdTe 38 Hĩnh 3.12 Các thành phần cấu tạo XR-100CdTe 39 Hĩnh 3.13 Sơ đồ so sánh hiệu suất đầu dỏ 500um SI, đầu dò 1000 um 39 CdTe đầu dò 2250 um CdTe Hĩnh 3.14 Ơ log-log xác suất tương tác keV MeV 40 Hình 3.15 Ơ log-log xác suất tương tác keV MeV cho 40 mm CdTe Hình 3.16 Biểu đồ tuyến tính xác suất tương tác 10 keV 250 41 keV cho ỉ mm CdTe 9Ipage - Kết mô cho thấy đường cong hiệu suất đầu dò CdTe có cửa sổ Be window cho hiệu suất gần so với đầu dò CdTe, trường hợp sử dụng AI làm cửa sổ chắn thay Be hiệu suất đầu dò chênh lệch nhiều so với khơng có cửa sổ chắn đặc biệt vùng lượng thấp - Qua q trình mơ ta rút kết luận: + Mô thu kết phù hợp với lý thuyết, phản ánh tính chất cửa sổ Be + Lựa chọn cửa sổ Be cho detector CdTe hợp lý vừa đảm bảo tính truyền dẫn vừa bảo vệ đầu dò giúp cho đầu dò tránh bị hao mòn qua q trình sử dụng 76 I p a g e KẾT LUẬN CHUNG • Việc thực đề tài “Mô khảo sát đường cong hiệu suất xạ gamma đầu dò bán dẫn CdTe chương trình GEANT4” chứng minh nhiều ưu điểm việc mô phương pháp Monte Carlo đảm bảo an tồn xạ không cần phải trực tiếp đo đạc với xạ đầu dò mà lấy thông số gần cần thiết để nghiên cứu phát triển, hỗ trợ tăng tốc trình nghiên cứu khơng cần phải trực tiếp chế tạo nguồn phát đầu dò, giải tốn mà thực tế khó giải khơng có đủ nhân tố để giải Do quỹ thời gian hạn hẹp hiểu biết chưa chuyên sâu số vấn đề đề tài phần mềm Geant4 nên khó tránh khỏi thiếu sót lúc thực Tuy nhiên luận văn đạt mục tiêu đề ban đầu: o mặt lý thuyết, tìm hiểu, tổng hợp, chọn lọc trình bày được: ■ Lý thuyết chất bán dẫn, đầu dò bán dẫn, tính chất CdTe ■ Lý thuyết tương tác tia gamma với vật chất ■ Lý thuyết phương pháp mô Monte carlo o mặt thực hành mô phỏng: ■ Đã nghiên cứu phần mềm mô Geant4 (cấu trúc, cách cài đặt, cách lập trình, ) xây dựng sơ đồ q trình mơ ■ Đã mơ hệ nguồn phát gamma, đầu dò CdTe chương trình Geant4 ■ Đã thực mơ khảo sát hiệu suất ghi đầu dò phụ thuộc: Năng lượng, khoảng cách nguồn-đầu dò, vật liệu tiếp xúc, độ dày đầu dò chất liệu làm đầu dò Từ có nhận định tính chất hiệu suất đầu dò đánh giá tính 77 I p a g e xác, tính tương đồng mơ thực tế Hướng phát triển đề tài: + Có thể sử dụng cấu trúc chương trình xây dựng để nghiên cứu đầu dò bán dẫn khác + Nghiên cứu rõ thêm cấu trúc đầu dò CdTe dạng phẳng, dạng đồng trục, lớp tiếp xúc, để xây dựng, mơ đầu dò hồn chỉnh gần với thực tế 78 I p a g e TÀI LIỆU THAM KHẢO • [1] Nguyễn Xn Hải “Đầu dò bán dẫn ứng dụng”, 2010 [2] Nguyễn Thành Trường, “Chương trình mơ Monte Carlo OPENCV”, 2017 [3] Đặng Nguyên Phương, “Hướng dẫn sử dụng Geant4 cho hệ điều hành window”, 2013 [4] Võ Thị Huyền Trân, Võ Hồng Hải, Nguyễn Quốc Hùng, “Nghiên cứu tán xạ compton xạ gamma cho số vật liệu sử dụng phần mềm mô Geant4” [5] Phùng Việt Tiệp, “Nghiên cứu ảnh hưởng loại xạ lượng cao đến tính chất chấm lượng tử CdTe định hướng ứng dụng môi trường vũ trụ”, 2011 [6] Trương Thị Kim Ngọc, “Tính tốn hiệu suất ghi cho đầu dò bán dẫn HPGe phần mềm mơ MCNP”, 2017 [7] R Redus, J Pantazis, T Pantazis, A Huber, B Cross “Characterization of CdTe Detectors for Quantitative X-ray Spectroscopy” [8] M.c Veale, S.J Bell, D.D Duarte, A Schneider, p Seller, M.D Wilson, “Measurements of charge sharing in small pixel CdTe detectors”, 2014 [9] D.D Duarte, J.D Lipp, A Schneider, p Seller, M.c Veale, M.D Wilson, M.A Baker, P.J Sellin, “Simulation of active-edge pixelated CdTe radiation detectors”, 2016 [10] A Zaioura, M Ayoub, A Hamiec A Fawaz, M Hage-ali, “Preparation of High Purity CdTe for Nuclear Detector: Electrical and Nuclear Characterization”, 2014 [11] Subhash Chander, M.S Dhaka, “Enhancement in microstructural and optoelectrical properties of thermally evaporated CdTe films for solar cells”, 2018 [12] Ampek, “Understanding Charge Trapping in Amptek CdTe Detectors”, 2014 [13] Bob Redus, “Efficiency and Attenuation in CdTe Detectors”, 2015 PHỤ LỤC CODE Xây dựng detector #include "RE03DetectorConstruction.hh" 79 I p a g e #include "G4Material.hh" #include "G4Box.hh" #include "G4Tubs.hh" #include "G4LogicalVolume.hh" #include "G4PVPlacement.hh" #include "G4RotationMatrix.hh" #include "G4VisAttributes.hh" #include "G4Colour.hh" #include "G4SDManager.hh" #include "G4MultiFunctionalDetector.hh" #include "G4VPrimitiveScorer.hh" #include "G4PSEnergyDeposit.hh" #include "G4PSTrackLength.hh" #include "G4PSNofStep.hh" #include "G4SDParticleFilter.hh" #include "G4SystemOfUnits.hh" #include "G4ios.hh" RE03DetectorConstruction::RE03DetectorConstruction() :constructed(false) { } RE03DetectorConstruction::~RE03DetectorConstruction() 80 I p a g e G4VPhysical Volume* RE03DetectorConstruction: :Construct() { if (! constructed) { constructed = true; DefineMaterialsO; SetupGeometryO; } return worldPhys; } void RE03 DetectorConstruction: :DefineMaterials() { G4String name, symbol; //a=mass of a mole; G4double a, z, density; //z=mean number of protons; G4int ncomponents, natoms; G4double fractionmass; // define Elements a = 14.0 l*g / mole; G4Element* N = new G4Element(name = "Nitrogen", symbol = "N", z = 7., a); a = 16.00*g / mole; G4Element* o = new G4Element(name = "Oxygen", symbol = "O", z = 8., a); a = 22.99*g / mole; G4Element* Na = new G4Element(name = "Sodium", symbol = "Na", z = 11., a); a = 126.9*g / mole; //CdTe density = 5.85*g / cm3; a = 240.01 * g / mole; Cd_Te = new G4Material(name = "Cd_Te", z = 48.52, a, density); a = 26.98*g I mole; density = 2.699*g I cm3; Al = new G4Material(name = "Aluminium", z = 13., a, density); 81 I p a g e //ah density = 1.290*mg I cm3; ah = new G4Material(name = "ah", density, ncomponents = 2); air->AddElement(N, fractionmass = 0.7); air->AddElement(O, fractionmass = 0.3); } void RE03 DetectorConstruction: :SetupGeometry() { //World G4VSolid* worldSolid = new G4Box("World", 0.5*m, 0.5*m, 0.5*m); G4LogicalVolume* worldLogical = new G4LogicalVolume(worldSolid, ah, "World"); worldPhys = new G4PVPlacement(0, G4ThreeVector(), worldLogical, "World", 0, false, 0); //Detector Nal(Tl) 3*3 inch cylender G4double D, det_x, det_y, det_z, det_h, det_R, anpha; D = l*cm;// Distance Target-Detector det_R = 0.2*cm; //R=3inch/2 (Radius detector) det_h = 0.1 *cm; // detector height 3inch anpha = 9O.*deg;// Backscattering angle G4RotationMatrix* det_yRot = new G4RotationMatrix; //det_yRot->rotateY(180.*deg - anpha);//Rotation of chamber and detector det_yRot->rotateY(0.);//Rotation of chamber and detector //det_x = (D + det_h)*std::sin(anpha); det_x = 0; det_y = 0; //det_z = (D + det_h)*std::cos(anpha); det_z = 0; G4Boxs* Cd_TeSolid = new G4Boxs("Cd_Te", X, y, det_h, 0, 360.*deg); G4LogicalVolume* Cd_TeLogical = new G4LogicalVolume(Cd_TeSolid, 82 I p a g e Cd_Te, "Cd_Te"); Cd_TePhys = new G4PVPlacement(det_yRot, G4ThreeVector(det_x, det_y, det_z), Cd_TeLogical, "Cd_Te", worldLogical, false, 0); G4VisAttributes* Cd_TeVisAtt = new G4VisAttributes(G4Colour(0, 0,1.0)); Cd_TeV is Att->SetV isibility(true); Cd_TeLogical->Set V is Attributes(Cd_Te V is Att); } Xây dựng lớp vật lý #include "RE03PhysicsList.hh" #include "G4ProcessManager.hh" #include "G4ParticleTypes.hh" #include "G4SystemOfUnits.hh" RE03PhysicsList::RE03PhysicsList(): G4VUserPhysicsListO { defaultCutValue = 1.0*mm; SetVerboseLevel( 1); } RE03PhysicsList::~RE03PhysicsList() 83 I p a g e {;} void RE03PhysicsList: :ConstructParticle() { ConstructBosonsO; ConstructLeptonsO; ConstructMesonsO; Construe® aryonsO; } void RE03PhysicsList: :ConstructBosons() { // pseudo-particles G4Geantino: :GeantinoDefinition(); G4ChargedGeantino:: ChargedGeantinoDefinitionO; // gamma G4Gamma: :GammaDefinition(); // optical photon G4OpticalPhoton::OpticalPhotonDefinition(); } void RE03PhysicsList: :ConstructLeptons() { // leptons G4Electron: :ElectronDefinition(); G Positron: :PositronDefinition(); G4MuonPlus::MuonPlusDefinition(); G4MuonMinus::MuonMinusDefinition(); G4NeutrinoE: :NeutrinoEDefinition(); G4AntiNeutrinoE::AntiNeutrmoEDefinition(); G4NeutrinoMu::NeutrinoMuDefinition(); G4 AntiN eutrinoMu:: AntiN eutrinoMuDefinition(); } void RE03PhysicsList: :ConstructMesons() 84 I Page { // mesons G4PionPlus: :PionPlusDefinition(); G4PionMinus: :PionMinusDefinition(); G4PionZero:: PionZeroDefinition(); G4Eta: :EtaDefinition(); G4EtaPrime: :EtaPrimeDefinition(); G4KaonPlus:: KaonPlusDefinition(); G4KaonMinus:: KaonMinusDefinition(); G4KaonZero:: KaonZeroDefinition(); G4AntiKaonZero:: AntiKaonZeroDefinition(); G4KaonZeroLong::KaonZeroLongDefinition(); G4KaonZeroShort:: KaonZeroShortDefinition(); } void RE03PhysicsList: :ConstructBaryons() { // barions G4Proton: :ProtonDefinition(); G4AntiProton::AntiProtonDefinition(); G4Neutron: :NeutronDefinition(); G4AntiNeutron::AntiNeutronDefinition(); } void RE03PhysicsList: :ConstructProcess() { AddTransportationO; ConstructEMO; ConstructDecay 0; } #include "G4ComptonScattering.hh" 85 I p a g e #include "G4GammaConversion.hh" #include "G4PhotoElectricEffect.hh" #include "G4eMultipleScattering.hh" #include "G4elonisation.hh" #include "G4eBremsstrahlung.hh" #include "G4eplusAnnihilation.hh" #include" G4MuMultipleScattering hh" #include "G4MuIonisation.hh" #include "G4MuBremsstrahlung.hh" #include "G4MuPaữProduction.hh" #include "G4hMultipleScattering.hh" #include "G4hlonisation.hh" void RE03PhysicsList: :ConstructEM() { theParticleIterator->reset(); while( (*theParticleIterator)() ){ G4ParticleDefinition* particle = theParticleIterator->value(); G4ProcessManager* pmanager = particle->GetProcessManager(); G4String particleName = particle->GetParticleName(); if (particleName == "gamma") { // gamma pmanager->AddDiscreteProcess(new G4PhotoElectricEffect); pmanager->AddDiscreteProcess(new G4ComptonScattering); pmanager->AddDiscreteProcess(new G4GammaConversion); } else if (particleName == "e-") { //electron pmanager->AddProcess(new G4eMultipleScattering,-l, 1,1); pmanager->AddProcess(new G4elonisation, -1, 2,2); pmanager->AddProcess(new G4eBremsstrahlung, -1, 3,3); 86 I p a g e } else if (particleName == "e+") { //positron pmanager->AddProcess(new G4eMultipleScattering,-l, 1,1); pmanager>AddProcess(new G4elonisation, -1, 2,2); pmanager->AddProcess(new G4eBremsstrahlung, -1, 3,3); pmanager->AddProcess(new G4eplusAnnihilation, 0,l,4); } else if( particleName == "mu+" II partici eName == "mu-" ) { //muon pmanager->AddProcess(new G4MuMultipleScattering,-l, 1,1); pmanager>AddProcess(new G4MuIonisation, -1, 2,2); pmanager->AddProcess(new G4MuBremsstrahlung, -1, 3,3); pmanager->AddProcess(new G4MuPaữProduction, -1, 4,4); } else if ((!particle->IsShortLived()) && (particle->GetPDGCharge() != 0.0) && (particle->GetParticleName() != "chargedgeantino")) { //all others charged particles except geantino pmanager->AddProcess(new G4hMultipleScattering,-l, 1,1); pmanager->AddProcess(new G4hlonisation, -1, 2,2); } } } #include "G4Decay.hh" void RE03PhysicsList: :ConstructDecay() { I I Add Decay Process G4Decay* theDecayProcess = new G4Decay(); theParticleIterator->reset(); while( (*theParticleIterator)()){ G4ParticleDefinition* particle = theParticleIterator->value(); G4ProcessManager* pmanager = particle->GetProcessManager(); 87 I p a g e if (theDecayProcess->IsApplicable(*particle)) { pmanager ->AddProcess(theDecayProcess); // set ordering for PostStepDoIt and AtRestDoIt pmanager ->SetProcessOrdering(theDecayProcess, idxPostStep); pmanager ->SetProcessOrdering(theDecayProcess, idxAtRest); } } } void RE03PhysicsList::SetCuts() { if (verboseLevel >0){ G4cout« "RE03PhysicsList::SetCuts:"; G4cout« "CutLength : " « G4BestUnit(defaultCutValue,"Length") « G4endl; } // set cut values for gamma at first and for e- second and next for e+, // because some processes for e+/e- need cut values for gamma SetCutValue(defaultCutValue, "gamma"); SetCutValue(defaultCutValue, "e-"); SetCutValue(defaultCutValue, "e+"); if (verboseLevel>0) DumpCutValuesTableO; } Mô event tạo hạt ban đầu Sử dụng lớp G4ParticleGun để tạo hạt ban đầu Ví dụ nguồn gamma có lượng 40KeV có vị trí (0,0,-22.5 cm) theo toạ độ descartes #include "RE03PrimaryGeneratorAction.hh" #include "G4Event.hh" #include "G4ParticleGun.hh" #include "G4ParticleTable.hh" 88 I p a g e #include "G4ParticleDefinition.hh" #include "G4SystemOfUnits.hh" RE03PrimaryGeneratorAction::RE03PrimaryGeneratorAction(RE03DetectorConstruct ion* D( ):Detector( ) { G4int n_particle = 1; particleGun = new G4ParticleGun(n_particle); G4ParticleTable* particleTable = G4ParticleTable::GetParticleTable(); G4String particleName; G4ParticleDefinition* particle = particleTable>FindParticle(particleName="gamma"); // Sử dụng nguồn gamma particleGun>SetParticleDefinition(particle); // Định nghĩa particle particleGun>SetParticleMomentumDữection(G4ThreeVector(0.,0.,l.)); // Phương hướng phát particleGun->SetParticlePosition(G4ThreeVector(0.*cm,0.*cm, o*cm)); // Vị trí nguồn phát particleGun->SetParticleEnergy(40.*keV);// Năng lượng nguồn phát } RE03PrimaryGeneratorAction:: ~RE03PrimaryGeneratorAction() { delete particleGun; } void RE03PrimaryGeneratorAction::GeneratePrimaries(G4Event* anEvent) { particleGun->GeneratePrimaryVertex( inEver ); } 89 I p a g e LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: TRẦN THỊ ÁNH MINH Ngày tháng năm sinh: 25-08-1992 Nơi sinh: An Giang Địa liên lạc: 54 Lê Trung Nghĩa, Phường 12, Quận Tân Bình, TP.HCM QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 2011-2016: Sinh viên ngành Vật Lý Y Sinh, Khoa Khoa Học ứng Dụng, Đại Học Bách Khoa, TP Hồ Chí Minh 2016-2018: Học viên cao học ngành Vật lý Kỹ thuật, trường Đại học Bách Khoa TP.HCM 90 I p a g e ... Đề tài Mô khảo sát đường cong hiệu suất xạ gamma đầu dò bán dẫn CdTe chương trình GEANT4 đề tài mơ nghiên cứu đường cong hiệu suất yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất đầu dò bán dẫn CdTe Q trình mơ... chất bán dẫn CdTe, cấu tạo đầu dò bán dẫn CdTe, đặc tính hiệu suất đầu dò bán dẫn CdTe - Tổng quan mơ phỏng, phương pháp Monte carlo, chương trình mô Geant4 - Mô khảo sát đường cong hiệu suất đầu. .. tài Mô khảo sát đường cong hiệu suất xạ gamma đầu dò bán dẫn CdTe chương trình GEANT4 Mục đích để mơ khảo sát, so sánh, kiểm chứng kết so với thực tế để đánh giá đường cong hiệu suất đầu dò CdTe