用于Geant4光学物理传输建模的常见辐射探测闪烁体晶体的材料特性
仪器与探测器
2024-10-14 v3 医学物理
摘要
辐射探测对于空间、医学成像、国土安全和环境监测应用至关重要。过去，蒙特卡洛辐射传输工具包Geant4已被用于促进这些领域新兴技术的有效开发。利用闪烁体晶体的辐射探测器受益于Geant4；然而，用于闪烁体晶体建模的Geant4光学物理参数很少。本工作概述了GAGG:Ce、CLLBC:Ce、BGO、NaI:Tl和CsI:Tl的闪烁体特性。这些特性被实现在本工作中开发的基于SiPM的单体积闪烁探测器仿真平台中。通过与实验测量进行比较来验证该平台。对于所有五种闪烁材料，该平台成功预测了能量在30 keV到2 MeV之间的选定伽马射线发射同位素的光谱特征。还比较了模拟和实验能谱的半高全宽（FWHM）和归一化互相关系数（NCCC）。大多数模拟FWHM值在2%差异内重现了实验结果，大多数NCCC值表明模拟和实验能谱之间的一致性。这些品质因数的差异归因于探测器信号处理电子学建模以及探测器和周围实验环境内的几何近似。
引用
@article{arxiv.2403.02668,
title = {Material Properties of Popular Radiation Detection Scintillator Crystals for Optical Physics Transport Modelling in Geant4},
author = {Lysander Miller and Airlie Chapman and Katie Auchettl and Jeremy M. C. Brown},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.02668},
year = {2024}
}