Dependence Evaluation of the Self-Absorption Correction Factor for p-type High Purity Germanium Detector Characteristics

The precise determination of the activity for each radionuclide in environmental samples requires the self-absorption correction factor. In this research, we derived the self-absorption correction factor for three p-type high purity germanium detectors using the Monte Carlo code MCNPX. These detectors have different characteristics such as crystal diameter, height and size of the core. We compared the calculated full-energy peak efficiency with the experimental value using a standard sample with $1g/m^3$ density and verified the modeling. We simulated the dependency of the full-energy peak efficiency on the 0.3, 0.6, 0.9, 1.0, 1.2 and $1.5g/m^3$ samples and obtained the corresponding self-absorption correction factor. The self-absorption correction factors calculated for the three detectors differ by less than 1% over most of the energy range and sample densities considered. This indicates that the self-absorption correction factors are independent of the crystal characteristics of HPGe detector.

p-type HPGe 검출기 특성에 따른 밀도 보정인자 의존도 평가

HPGe 검출기를 이용하여 밀도가 다양한 환경시료에 대한 정밀 분석시 정확한 분석을 위해서는 밀도보정인자가 필요하다. 밀도에 대한 보정인자를 구하기 위해서 본 연구에서는 몬테카를로 코드인 MCNPX 코드를 사용하여 크리스털의 높이, 지름 및 코어의 크기와 같은 특성이 다른 세 대의 p-type HPGe 검출기를 모사하고 밀도 $1g/m^3$의 교정용 표준시료를 이용하여 모델링을 검증하였다. 검증을 통하여 모델링을 확정한 후 0.3, 0.6, 0.9, 1.0, 1.2, $1.5g/m^3$ 밀도를 가진 샘플에 대한 효율을 시뮬레이션하고 밀도보정인자를 도출하였다. 도출된 각 검출기에 대한 밀도보정인자를 비교하였을 때 전 에너지 범위에서 그 차이가 거의 없음을 확인하였으며 이는 검출기의 크리스털과 같은 주요 특성에 대해 밀도보정인자가 독립적임을 의미한다.