bugs #82
transport gamma trough collimator
| Status: | Закрыта | Start date: | 10/13/2017 | |
|---|---|---|---|---|
| Priority: | Низкий | Due date: | ||
| Assignee: | Vitaliy Schetinin | % Done: | 0% | |
| Category: | NeuRad | |||
| Target version: | - |
Description
Добрый день
Ещё при симуляции временных тестов которые проводились в дубне, я пытался коллимировать пучок гамма с энергией 1.3 МэВ. Я уже тогда видел, что сквозь коллиматор гаммы проходят спокойно, иногда рассеиваясь но никгда не поглощаясь, это меня смущало, но так как мне нужно было быстрее делать диплом, я забил на коллиматор, и просто его не использовал, а размазал источник по форме нужного коллимированного пучка, и сделать направление частиц строго прямым, парралельный пучок получился.
Сейчас, я пытаюсь делать симмуляцию вуппертальских тестов. Тут я использую коллиматор опять же железный. Я увидел, что даже если делать коллиматор без отверстия совсем, то есть :
Double_t R_min = .0; //cm
Double_t R_max = 10.; //cm
Double_t Z = 5.; //cm
Z /= 2.;
TGeoVolume *target = gGeoManager->MakeTube("target_vol", pFe, R_min, R_max,Z);
То транспорт всё равно проводится, что показано, на скриншоте из eventdisplay.C. В данном случае, толщина коллиматора была 5 см. Гамма не должны проходить через 5 см железа, насколько мне известно.
Все макросы по созданию геометрии и симуляции прикрепляю.
simulation.png - printscreen (246 KB)
create_collimator_geo.C 
(3.2 KB)
create_NeuRad_Wupper_Proto_geo.C
(11.2 KB)
NeuRad_sim.C
(4.46 KB)
WupperCollimPb.png (33.4 KB)
create_collimator_geo.C
(3.2 KB)
History
#1 Updated by Sergey Belogurov about 7 years ago
- File WupperCollimPb.png added
прохождение гамма через вещество описано здесь https://physics.nist.gov/PhysRefData/Xcom/html/xcom1.html Основной процесс в железе - это комптоновское рассеяние, а не фотопоглощение. Т.е. во многих событиях могут быть прошедшие насквозь гамма, но не во всех. В Вуппертале был коллиматор из свинца. Толщина 6 см, отверстие диаметром 4 мм. Рисунок прилагается. В реальности была дырка пошире и покривее, но это можно позже учесть, если понадобится. В свинце сечение фотоэффекта выше и вероятность гамма кванту выйти наружу через толщу материала должна быть совсем маленькой. Виталик, надо искать ошибку.
#2 Updated by Vitaliy Schetinin about 7 years ago
- File create_collimator_geo.C added
1) Меня беспокоит плотность железа в нашем media.geo - 0.17 г/см3. Я нашел в интернете число 7.8 г/см3. И с ней не все гаммы проходят через коллиматор.
2) Я посмтрел несколько событий по процессам.
Случай, когда вылетел из коллиматора
>>> Event 0
*********************************************************************************************************
* G4Track Information: Particle = gamma, Track ID = 1, Parent ID = 0
*********************************************************************************************************
Step# X(mm) Y(mm) Z(mm) KinE(MeV) dE(MeV) StepLeng TrackLeng NextVolume ProcName
0 0 6 -10 0.66 0 0 0 cave initStep
1 0.00283 6 -1.78e-15 0.66 0 10 10 target_vol Transportation
2 0.00612 6 11.6 0.45 0 11.6 21.6 target_vol compt
Случай, когда поглотился.
>>> Event 1
*********************************************************************************************************
* G4Track Information: Particle = gamma, Track ID = 1, Parent ID = 0
*********************************************************************************************************
Step# X(mm) Y(mm) Z(mm) KinE(MeV) dE(MeV) StepLeng TrackLeng NextVolume ProcName
0 0 6 -10 0.66 0 0 0 cave initStep
1 -0.00741 6 -1.78e-15 0.66 0 10 10 target_vol Transportation
2 -0.0124 6 6.73 0.383 0 6.73 16.7 target_vol compt
3 10.5 13.6 13.1 0.238 0 14.4 31.2 target_vol compt
4 15.2 9.59 12.7 0.192 0 6.15 37.3 target_vol compt
5 26.9 11.8 1.13 0.149 0 16.6 53.9 target_vol compt
6 27.7 14.3 1.47 0.125 0 2.63 56.6 target_vol compt
7 27.6 15.1 4.73 0.11 0 3.35 59.9 target_vol compt
8 28.6 15.2 5.2 0.105 0 1.09 61 target_vol compt
9 29.5 16.3 5.81 0.0758 0 1.59 62.6 target_vol compt
10 28.5 15.7 4.41 0 0.00711 1.85 64.5 target_vol phot
Вроде все соответсвует выше описанному. target_vol - объем коллиматора, чтобы никто не догадался.
3) Я сделал коллиматор из свинца как написал СГ. Ни одна гамма не выжила. Вот листинг процессов в событии:
### Run 0 start.
>>> Event 0
*********************************************************************************************************
* G4Track Information: Particle = gamma, Track ID = 1, Parent ID = 0
*********************************************************************************************************
Step# X(mm) Y(mm) Z(mm) KinE(MeV) dE(MeV) StepLeng TrackLeng NextVolume ProcName
0 0 6 -10 0.66 0 0 0 cave initStep
1 0.00141 6 -5 0.66 0 5 5 target_vol Transportation
2 0.00411 6 4.53 0.45 0 9.53 14.5 target_vol compt
3 -0.943 1.76 8.14 0.45 0 5.65 20.2 cave Transportation
4 -1.6 -1.19 10.7 0.45 0 3.94 24.1 target_vol Transportation
5 -3.32 -8.84 17.2 0 0.088 10.2 34.3 target_vol phot
*********************************************************************************************************
* G4Track Information: Particle = e-, Track ID = 3, Parent ID = 1
*********************************************************************************************************
Step# X(mm) Y(mm) Z(mm) KinE(MeV) dE(MeV) StepLeng TrackLeng NextVolume ProcName
0 -3.32 -8.84 17.2 0.362 0 0 0 target_vol initStep
1 -3.31 -8.85 17.2 0 0.362 0.195 0.195 target_vol eIoni
*********************************************************************************************************
* G4Track Information: Particle = e-, Track ID = 2, Parent ID = 1
*********************************************************************************************************
Step# X(mm) Y(mm) Z(mm) KinE(MeV) dE(MeV) StepLeng TrackLeng NextVolume ProcName
0 0.00411 6 4.53 0.21 0 0 0 target_vol initStep
1 0.00496 6 4.53 0 0.21 0.0875 0.0875 target_vol eIoni
>>> Event 1
*********************************************************************************************************
* G4Track Information: Particle = gamma, Track ID = 1, Parent ID = 0
*********************************************************************************************************
Step# X(mm) Y(mm) Z(mm) KinE(MeV) dE(MeV) StepLeng TrackLeng NextVolume ProcName
0 0 6 -10 0.66 0 0 0 cave initStep
1 -0.0037 6 -5 0.66 0 5 5 target_vol Transportation
2 -0.0089 6 2.01 0.338 0 7.01 12 target_vol compt
3 -0.639 8.49 2.71 0 0.088 2.66 14.7 target_vol phot
*********************************************************************************************************
* G4Track Information: Particle = e-, Track ID = 3, Parent ID = 1
*********************************************************************************************************
#3 Updated by Vitaliy Schetinin about 7 years ago
- Status changed from Открыта to Закрыта