Sau khi xây dựng xong tệp đầu vào của chương trình, trước khi sử dụng nó để khảo sát các đặc trưng của hệ phổ kế, chúng tôi thực hiện việc xác định độ tin cậy bước đầu của chương trình mô phỏng cũng như độ tin cậy thông tin của nhà sản suất về cấu trúc của đầu dò. Cách tốt nhất là so sánh với các số liệu thực nghiệm đo được trong thực tế. Ở đây việc kiểm tra được thực hiện bằng cách so sánh kết quả tính toán các giá trị đặc trưng của đầu dò HPGe trong mô phỏng MCNP5 với các giá trị đặc trưng tính toán từ thực nghiệm và các giá trị danh định của nhà sản xuất.
Để đánh giá hiệu lực của mô hình mô phỏng, các giá trị đặc trưng như hiệu suất tương đối, độ phân giải năng lượng (FWHM), tỷ số đỉnh-Compton (P/C) đối với năng lượng 1332,5 keV của 60Co đặt tại khoảng cách 25 cm so với mặt đầu dò tính toán từ mô phỏng MCNP5 được so sánh với các giá trị đặc trưng có được từ thực nghiệm và các giá trị danh định từ nhà sản xuất. Các số liệu so sánh được trình bày trong bảng 2.2 và bảng 2.3. Giá trị hiệu suất theo năng lượng đối với nguồn đo đặt cách mặt đầu dò
25,55 cm từ thực nghiệm và kết quả mô phỏng được so sánh và trình bày trong bảng 2.4.
Bảng 2.2. So sánh giá trị từ mô phỏng và giá trị danh định
Với E = 1332,5 keV của 60Co Giá trị danh định Giá trị mô phỏng
FWHM 1,95 keV 1,85 keV
P/C 55:1 74:1
Hiệu suất tương đối 35% 42%
Bảng 2.3. So sánh giá trị từ mô phỏng và giá trị từ thực nghiệm của nhà sản xuất Với E = 1332,5 keV của 60Co Giá trị thực nghiệm Giá trị mô phỏng
FWHM 1,80 keV 1,85 keV
P/C 61:1 74:1
Hiệu suất tương đối 38% 42%
Giá trị hiệu suất tuyệt đối của năng lượng 1332,5 keV của 60Co tại khoảng cách 25 cm so với mặt đầu dò tính toán từ kết quả mô phỏng MCNP5 là 0,0005089 tương đương với hiệu suất tương đối là 42%. Do đó, sai lệch với hiệu suất danh định được cung cấp bởi nhà sản xuất là 20% và sai lệch với hiệu suất tương đối từ thực nghiệm do nhà sản xuất cung cấp là 10,52%.
Bảng 2.4. Giá trị hiệu suất đỉnh thực nghiệm và mô phỏng theo năng lượng
E (keV) tn Sai số (%) mp Sai số (%) Độ lệch (%)
81,0 0,0022069 3,14 0,0023036 0,12 4,38 88,0 0,0021419 3,09 0,0022551 0,23 5,29 122,1 0,0020868 3,00 0,0022068 0,07 5,75 136,5 0,0019236 3,32 0,0021215 0,20 10,29 276,4 0,0013096 3,09 0,0014617 0,33 11,61 302,9 0,0011963 3,09 0,0013298 0,22 11,16 356,0 0,0010838 3,02 0,0012020 0,12 10,91 661,7 0,0006733 3,00 0,0007621 0,09 13,18 834,8 0,0005726 3,01 0,0006505 0,22 13,59 1115,5 0,0004585 3,02 0,0005378 0,22 17,30 1173,2 0,0004467 3,01 0,0005134 0,31 14,94 1274,5 0,0004222 3,01 0,0004881 0,36 15,60 1332,5 0,0004060 3,01 0,0004754 0,32 17,11
Ngoài ra, tỷ số đỉnh-Compton P/C tính toán từ mô phỏng là lớn hơn so với giá trị danh định (sai lệch 34,54%) và giá trị đạt được từ thực nghiệm từ nhà sản xuất (sai lệch 21,31%).
Giá trị hiệu suất theo năng lượng đối với nguồn đặt cách mặt đầu dò 25,55 cm tính toán từ kết quả mô phỏng và giá trị hiệu suất thực nghiệm có sai lệch khá lớn từ 4,38% đến 17,30%.