GAGG:Ce 闪烁探测器对热中子灵敏度的厚度依赖性：GEANT4 模拟与实验测量
仪器与探测器
2023-06-21 v1 核实验
摘要
在本工作中，我们报告了广泛的 GEANT4 模拟，以研究基于 GAGG:Ce 闪烁晶体的探测器灵敏度对该晶体厚度的依赖关系。所有模拟均考虑一个热化的 Am-Be 中子源。通过将从我们自身实验（0.5 mm 与 3 mm）获得的两种不同厚度晶体的模拟能谱与灵敏度值，以及文献中三种其他厚度（0.01 mm、0.1 mm 与 1 mm）的结果进行比较，我们在定性与定量上验证了模拟。在本研究中，我们将 GAGG:Ce 的灵敏度定义为 77 keV 总和峰下面积与 45 keV 峰面积之比。本研究明确确认，虽然 GAGG:Ce 晶体约需 0.1 mm 厚度以完全吸收热中子，但约需 3 mm 才能完全吸收热中子诱发事件。此外，我们提出一个方程，可用于直接从 GAGG:Ce 晶体的观测灵敏度估算其厚度。该方程对用于医疗与空间应用的中子成像领域，以及用于核安全目的的相机厂商而言可能非常有用。
引用
@article{arxiv.2306.11191,
title = {Thickness Dependent Sensitivity of GAGG:Ce Scintillation detectors for Thermal Neutrons: GEANT4 Simulations and Experimental Measurements},
author = {Annesha Karmakar and G. Anil Kumar and Mohit Tyagi and Anikesh Pal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.11191},
year = {2023}
}