Luận văn tốt nghiệp đại học: Nghiên cứu đáp ứng phổ của bức xạ vũ trụ lên đầu dò NaI(TL) 7.62 cm x 7.62 cm bằng mô phỏng GEANT4

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH<br /> KHOA VẬT LÝ<br /> *****<br /> <br /> NGUYỄN LÂM YẾN THI<br /> <br /> NGHIÊN CỨU ĐÁP ỨNG PHỔ CỦA BỨC XẠ<br /> VŨ TRỤ LÊN ĐẦU DÒ NaI(Tl) 7.62 cm x 7.62 cm<br /> BẰNG MÔ PHỎNG GEANT4<br /> <br /> LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC<br /> <br /> Ngành: VẬT LÝ<br /> Mã số: 105<br /> <br /> NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:<br /> TS. PHẠM NGUYỄN THÀNH VINH<br /> <br /> TP HỒ CHÍ MINH – 2016<br /> <br /> LỜI CẢM ƠN<br /> Trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp chương trình Đại<br /> học tại trường Đại học Sư Phạm Thành phố Hồ Chí Minh, tôi đã nhận được sự giúp<br /> đỡ tận tình của quý thầy cô, những lời động viên kịp thời từ gia đình và bạn bè. Với<br /> tình cảm chân thành, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến:<br /> TS. Võ Hồng Hải, thầy đã luôn nhiệt tình giúp đỡ, hướng dẫn tôi trong việc tiếp cận,<br /> sử dụng phần mềm GEANT4 và cung cấp kiến thức cho tôi về hệ đo, tận tình giúp<br /> tôi hoàn thành luận văn.<br /> TS. Phạm Nguyễn Thành Vinh, thầy đã luôn tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện<br /> giúp tôi hoàn thành luận văn.<br /> Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy cô trong khoa Vật lý đã nhiệt tình giảng<br /> dạy, cung cấp cho tôi nhiều kiến thức bổ ích trong suốt bốn năm học và tạo điều<br /> kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp.<br /> Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô trong hội đồng khoa học đã dành<br /> thời gian đọc và đóng góp ý kiến giúp luận văn được hoàn thiện hơn.<br /> Tôi xin gửi lời cảm ơn đến các thành viên trong nhóm nghiên cứu đã luôn giúp đỡ,<br /> động viên tôi trong quá trình hoàn thành luận văn.<br /> Tôi xin gửi lời tri ân đến bố mẹ, gia đình và bạn bè đã luôn động viên và hỗ trợ tôi<br /> cả về tinh thần lẫn vật chất trong suốt bốn năm học vừa qua.<br /> TP.Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2016<br /> Người thực hiện luận văn<br /> <br /> Nguyễn Lâm Yến Thi.<br /> <br /> MỤC LỤC<br /> DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................ i<br /> DANH MỤC CÁC BẢNG ....................................................................................... ii<br /> DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ .................................................................. iii<br /> MỞ ĐẦU....................................................................................................................1<br /> CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BỨC XẠ VŨ TRỤ VÀ PHẦN MỀM GEANT4 ...<br /> ....................................................................................................................................4<br /> 1.1. Tổng quan về bức xạ vũ trụ. ......................................................................................... 4<br /> 1.1.1. Bức xạ vũ trụ sơ cấp. .......................................................................................... 5<br /> 1.1.2. Bức xạ vũ trụ thứ cấp .......................................................................................... 5<br /> 1.1.3. Tổng quan về hạt muon. ..................................................................................... 7<br /> 1.1.3.1. Một số đặc trưng của muon. ......................................................................... 8<br /> 1.1.3.2. Tương tác của muon với vật chất. ................................................................ 8<br /> 1.2. Giới thiệu phần mềm mô phỏng GEANT4 và phần mềm CRY................................. 10<br /> 1.2.1. Phần mềm mô phỏng GEANT4........................................................................ 10<br /> 1.2.1.1. Cấu trúc chương trình GEANT4 ............................................................... 11<br /> 1.2.1.2. Các lớp khởi tạo và thực thi. ...................................................................... 12<br /> 1.2.2. Phần mềm CRY. ............................................................................................... 14<br /> 1.2.2.1. Sơ lược về CRY. ........................................................................................ 14<br /> 1.2.2.2. Tạo nguồn phát bức xạ vũ trụ từ CRY. ...................................................... 15<br /> <br /> CHƯƠNG 2: THIẾT LẬP MÔ HÌNH HỆ ĐO TRONG GEANT4 ........................17<br /> 2.1. Bố trí mô hình mô phỏng hệ đo theo thực nghiệm. .................................................... 17<br /> 2.2. Thiết lập mô hình hệ đo trong GEANT4. ................................................................... 19<br /> 2.2.1. Thiết kế hình học hệ đo (DetectorConstruction). ............................................. 19<br /> 2.2.2. Khai báo tương tác vật lý (PhysicsList)............................................................ 21<br /> 2.2.3. Tạo nguồn bức xạ vũ trụ từ CRY (PrimaryGenerator Action) ......................... 22<br /> 2.2.4. Trích xuất dữ liệu mô phỏng ............................................................................ 25<br /> <br /> CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ SO SÁNH VỚI THỰC NGHIỆM .....26<br /> 3.1. Kết quả mô phỏng....................................................................................................... 26<br /> 3.1.1 Phổ mô phỏng năng lượng của bức xạ vũ trụ trên đầu dò nhấp nháy plastic .... 26<br /> <br /> 3.1.2. Phổ mô phỏng năng lượng của bức xạ vũ trụ trên đầu dò NaI(Tl) ................... 28<br /> 3.2. So sánh phổ thực nghiệm và mô phỏng...................................................................... 30<br /> 3.2.1. Phổ ở vùng năng lượng thấp (0.2 - 3) MeV...................................................... 30<br /> 3.2.2. Phổ ở vùng năng lượng cao (3 - 70) MeV. ....................................................... 31<br /> <br /> KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. ................................................................................33<br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO. ......................................................................................36<br /> PHỤ LỤC. ................................................................................................................37<br /> <br />