Monte Carlo radiation transport modelling of the current-biased kinetic inductance detector
Monte Carlo radiation transport modelling of the current-biased kinetic inductance detector
复制标题
电流偏置动感电感探测器的蒙特卡罗辐射传输建模
DOI：
10.1016/j.nima.2019.163130
复制
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Ishida Takekazu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Malins Alex;Machida Masahiko;Vu The Dang;Aizawa Kazuya;Ishida Takekazu
用辐射输运模拟方法分析了电流偏置动力学电感探测器（CB-KID）中子成像。用PHITS蒙特卡罗程序模拟了CB-KID中中子、4 He、7 Li、光子和电子的输运、10个B（n，α）7 Li反应以及粒子的能量沉积。模拟CB-KID图像中的轻微模糊源于在X和Y超导Nb纳米线曲折线中产生信号之前，4 He和7 Li离子从检测器中的10 B转换层沿随机方向扩散。中子-10 B反应产生的7个Li核发射的478 keV瞬发γ射线对模拟的CB-KID图像的贡献可以忽略不计。模拟的10个B点阵的中子图像表明，亚10 μ m的分辨率成像与当前的CB-KID设计是可行的。计算了CB-KID的几何结构对本征探测效率的影响。然后开发了一个分析方程来近似这种对检测效率的贡献。在这项研究中计算的检测效率的上限为现实的影响，检测器的温度，偏置电流，信号处理和死区时间的损失没有考虑在内。本研究中采用的建模策略可用于在实际制造和测试之前评估CB-KID设计的修改，从而节省时间和成本。
Radiation transport simulations were used to analyse neutron imaging with the current-biased kinetic inductance detector (CB-KID). The PHITS Monte Carlo code was applied for simulating neutron, 4 He, 7 Li, photon and electron transport, 10 B (n, α) 7 Li reactions, and energy deposition by particles within CB-KID. Slight blurring in simulated CB-KID images originated from 4 He and 7 Li ions spreading out in random directions from the 10 B conversion layer in the detector prior to causing signals in the X and Y superconducting Nb nanowire meander lines. 478 keV prompt gamma rays emitted by 7 Li nuclei from neutron-10 B reactions had negligible contribution to the simulated CB-KID images. Simulated neutron images of 10 B dot arrays indicate that sub 10 μ m resolution imaging should be feasible with the current CB-KID design. The effect of the geometrical structure of CB-KID on the intrinsic detection efficiency was calculated from the simulations. An analytical equation was then developed to approximate this contribution to the detection efficiency. Detection efficiencies calculated in this study are upper bounds for the reality as the effects of detector temperature, the bias current, signal processing and dead-time losses were not taken into account. The modelling strategies employed in this study could be used to evaluate modifications to the CB-KID design prior to actual fabrication and testing, conveying a time and cost saving.
登录
查看更多内容
超越单体可观测值的辐射行为的新治疗方法
影响因子：
2
作者：
K. Niita;Y. Iwamoto;Tatsuhiko Sato;H. Iwase;N. Matsuda;Y. Sakamoto;H. Nakashima
通讯作者：
H. Nakashima
DOI：
10.1016/j.nima.2014.06.088
发表时间：
2014-11-01
影响因子：
1.4
作者：
Ogawa, T.;Sato, T.;Niita, K.
通讯作者：
Niita, K.
使用带有 10B 转换器的电流偏置铌纳米线探测器进行中子成像
DOI：
--
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
作者：
Takekazu Ishida;The Dang Vu;Hiroaki Shishido;Kazuma Nishimura;Yuki Iizawa;Kenji M Kojima;Kenichi Oikawa;Masahide Harada;Shigeyuki Miyajima;Mutsuo Hidaka;Takayuki Oku;Kazuhiko Soyama;Kazuya Aizawa;Tomio Koyama
通讯作者：
Tomio Koyama
使用相衬中子射线照相和断层扫描检测铝合金中的裂纹
影响因子：
2.4
作者：
F. Fiori;A. Hilger;N. Kardjilov;G. Albertini
通讯作者：
G. Albertini
中子辐射与含硼材料之间的相互作用
DOI：
--
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
--
作者：
L. Chkhartishvili
通讯作者：
L. Chkhartishvili