辐射探测器中的晶体间光学交响:蒙特卡罗建模和实验验证
Carlotta Trigila1, N Kratochwil1, B Mehadji2
1Department of Biomedical Engineering, University of California at Davis, Davis, CA 95616 USA.
IEEE transactions on radiation and plasma medical sciences
|August 29, 2025
概括
研究人员开发了一种新的模拟模型来准确预测辐射探测器中的晶体之间的光泄露. 这种创新有助于优化探测器设计,通过减轻晶体间交声,提高性能.
科学领域:
- 医学物理
- 探测器技术
- 计算科学
背景情况:
- 高性能辐射探测器使用晶体阵列.
- 晶体间的交叉声或晶体间的光泄露会降低探测器的性能.
- 精确模拟光学交叉对探测器设计和优化至关重要.
研究的目的:
- 开发和验证用于模拟晶体间交声的新型光学光子传输模型.
- 将该模型集成到Geant4图形发射应用 (GATE) 模拟工具包中.
- 解决现有的蒙特卡洛模拟工具中缺乏验证的传输模型.
主要方法:
- 在晶体界面开发了光学光子折射的新模拟模型.
- 将模型集成到GATE中的戴维斯模型查找表中.
- 通过实验测量-氧晶体之间的光学交叉声验证了该模型.
- 用不同的晶体厚度和接口材料 (空气,,特,ESR) 测试模型.
主要成果:
- 模拟模型准确地预测了晶体间的光学交响.
- 在所有测试配置中,在一个全宽半最大 (FWHM) 范围内一致的模拟和实验交叉声测量.
- 证明了该模型在多晶探测器几何中预测光子传输的能力.
结论:
- 经过验证的模型可以准确地预测辐射探测器设计中的光学交叉声.
- 这种工具对于优化探测器几何和确保光探测器响应之间的光学隔离非常有价值.
- 该模型可供GATE用户使用,以增强复杂探测器系统的设计.
