宇宙线活化后锗晶体对探测器的影响研究

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1、分类号：密级：学校代码：学号：10165201010913遣掌台节筢大学硕士学位论文宇宙线活化后锗晶体对探测器的影响研究作者姓名：学科、专业：研究方向：导师姓名：李新颖粒子与原子核物理核技术王崇杰教授2O13年O5月学位论文独创性声明嗍本人承诺：所呈交的学位论文是本人在导师指导下所取得的研究成果。论文中除特别加以标注和致谢的地方外，不包含他人和其他机构已经撰写或发表过的研究成果，其他同志的研究成果对本人的启示和所提供的帮助，均己在论文中做了明确的声明并表示谢意。学位论文作者签名：奄国确象址学位论文版权的使用授权书本学位论文作者完全了解辽宁师范大学有关保留、使用学位论文的规定，及学校

2、有权保留并向国家有关部门或机构送交复印件或磁盘，允许论文被查阅和借阅。本文授权辽宁师范大学，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后使用本授权书。学位论文作者签名：指导教师签名：班翻欤签名日期：勿伊∥月乒日辽宁师范大学硕士学位论文摘要最近的几年探测暗物质已经成为宇宙学和物理学研究中最前沿的课题之一，它必将成为最热门的研究。对暗物质的探测会使我们更近一步的认识宇宙的结构及其形成的过程，由此暗物质的研究将是非常有意义的。在众多被预测的暗物质理论模型中

3、，弱相互作用重粒子(WIMPs)被认为是重要的候选者。我国借助于四川锦屏山优异的自然条件，建立了第一个极深地下室——中国锦屏地下实验室(CJPL)。2400米的岩石垂直覆盖深度使得中国的实验室具备了最优越的条件，我国极低本底实验也正式开始了研究。极厚的岩石层以及实验室内部的屏蔽体可以有效地屏蔽宇宙线及其次级粒子的本底影响。但在海平面上宇宙射线激活探测器材料产生的本底，因为存在于实验室的最中心不能被有效地屏蔽，这将成为这类实验的一大隐患，实验材料本身存在的放射性对探测器的影响将是不可忽略的。高纯锗(HPGe，86％76Ge和14％74Ge)在制造和运输过程中长时间暴露在宇宙线中。在这

4、些过程中，宇宙线活化现象将在HPGe晶体中产生大量的放射性元素。HPGe材料最频繁地在超低放射性本底的实验被使用，那么HPGe被活化产生的影响将是不可忽略的。因此，估算宇宙线活化HPGe晶体产生的放射性对探测器本身的影响是我的工作目标。在本文中根据已知的宇宙线活化HPGe晶体产生的产率为前提，对被活化了的锗晶体在自身内部产生的r射线以及在O～12keV的X射线产生的本底水平进行了估计。这些结果可以为实验室去除本底提供参考。关键词：暗物质实验；WIMPs；Geant4；活化宇宙线活化后锗晶体对探测器的影响研究ThestudyoftheeffectofCosmicrayactivati

5、ongermaniumcrystalonthedetectorAbstractInrecentyears，todetectdarkmatterhasbecomeoneofthemostcutting—edgeissuesincosmologyandphysics，anditwillbethemostpopularstudy．DetectionofdarkmatterwillmakeUSmuchclosertounderstandingthestructureandtheformationprocessoftheuniverse．Itcanbeforeseenthatthedetec

6、tingofdarkmatterwillbeverymeaningful．Amongmanypredictedtheoreticalmodels，weaklyinteractingparticles(WIMPs)areconsideredtobethemostimportantcandidates．‘InvirtueoftheexcellentnaturalconditionsinSichuanJinpingshanChina，thefirstverydeepbasementisbuilt，whichistheChinaJinpingUndergroundLaboratory(CJ

7、PL)．ItgivestheChineselaboratoriesthemostfaVorableconditionsofverylowbackgroundexperimentsthattheverticaldepthof2400metersisrockcovered，thus，thelowbackgroundexperimentsbegin．Thebackgroundofcosmicraysandtheirsecondaryparticlescanbeeffecti