基于CORSIKA+GEANT4模拟的材料识别用大气μ子层析成像仪设计

近年来，μ子层析成像已成为一种强大且创新的技术，可用于对大小型结构进行无损成像，在地质学、考古学、安全等领域均有应用。我们提出了一种基于塑料闪烁体和硅光电倍增管现有技术的可移动且易于构建的探测器的设计与模拟。从到达大气层的宇宙射线通量出发，我们使用CORSIKA模拟了地面处的大气μ子。探测器和待分析物体使用GEANT4进行模拟，其中传输了先前获得的μ子通量。我们使用两种μ子层析成像方法来区分由不同材料制成的物体：吸收法和散射法。量化了多种物体尺寸和材料的统计差异。在第一种方法中使用 $3\sigma$ 的阈值，我们得出结论，由铅制成的材料可以与由其他材料制成的物体区分开来。使用第一种和第二种方法区分铅制物体和铝制物体所需的观测时间分别为4.9天和9.9天。总体而言，吸收法给出了最佳结果。