نشریه پژوهش های نوین فیزیک
دوره 7، شماره 2 - ( پاییز و زمستان 1401 )
جلد 7 شماره 2 صفحات 55-46 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Islami rad S Z, Khalifeh Z. Simulation of a Simple Water Cherenkov Detector Using GEANT4 Monte Carlo Code for Muons Detection. JMRPh 2023; 7 (2) :46-55
URL: http://jmrph.khu.ac.ir/article-1-153-fa.html
URL: http://jmrph.khu.ac.ir/article-1-153-fa.html
اسلامی راد سیده زهرا، خلیفه زهرا، ذبیحی اعظم. شبیه سازی یک آشکارساز آبی تابش چرنکوف با استفاده از کد مونت کارلوی Geant4 برای آشکارسازی میون. نشریه پژوهش های نوین فیزیک. 1401; 7 (2) :46-55
دانشگاه قم
چکیده: (348 مشاهده)
ذرات میون به سبب برهم‌کنش پرتوهای کیهانی با مولکول‌های موجود در جو تولید می‌شوند و با طول عمر µ s 2/2 به یک الکترون و دو نوترینو فروپاشی می‌کنند. این الکترون‌ها در محیط آب با سرعتی بیش‌تر از سرعت نور در محیط، حرکت می‌کنند. بنابراین الکترون‌ها، تابشی در محدوده نور آبی و بنفش در محیط گسیل می‌کنند که به تابش چرنکوف معروف است. در این پژوهش با کمک کد شبیه‌سازی Geant4، یک آشکارساز چرنکوف ساده برای مطالعه تابش چرنکوف الکترونهای ناشی از واپاشی میون، شبیه‌سازی شد. با استفاده از طیف انرژی فوتون‌های نوری، بازده آشکارساز چرنکوف آبی 067/0 محاسبه شد. همچنین میانگین طول عمر و انرژی بیشینه الکترونهای تولید شده با فروپاشی میون به ترتیب برابر µs 014/0 ± 197/2 و 6/52 MeV گردید.
واژه‌های کلیدی: میون‌ها، آشکارساز چرنکوف آبی، شبیه‌سازی، Geant4، فوتون‌های نوری، بازده، میانگین طول عمر، طیف انرژی میون
نوع مطالعه: كاربردي |
موضوع مقاله:
تخصصي
دریافت: 1399/7/2 | پذیرش: 1403/8/26 | انتشار: 1401/12/20 | انتشار الکترونیک: 1401/12/20
دریافت: 1399/7/2 | پذیرش: 1403/8/26 | انتشار: 1401/12/20 | انتشار الکترونیک: 1401/12/20
فهرست منابع
1. A. Aab, P. Abreu, M. Aglietta, J.M. Albury, I. Allekotte, A. Almela, J. Alvarez-Muñiz, R.A. Batista, G.A. Anastasi, L. Anchordoqui, and B. Andrada, Calibration of the underground muon detector of the Pierre Auger Observatory. Journal of instrumentation, 16(04) (2021), P04003.
2. A. Aab, P. Abreu, M. Aglietta, J.M. Albury, I. Allekotte, A. Almela, J.A. Castillo, J. Alvarez-Muñiz, R.A. Batista, G.A. Anastasi, and L. Anchordoqui, Studies on the response of a water-Cherenkov detector of the Pierre Auger Observatory to atmospheric muons using an RPC hodoscope. Journal of Instrumentation, 15(09) (2020) P09002.
3. B. S. González, R. Conceição, M. Pimenta, B. Tomé, and A. Guillén, Tackling the muon identification in water Cherenkov detectors problem for the future Southern Wide-field Gamma-ray Observatory by means of machine learning. Neural Computing and Applications, 34(7) (2022) 5715-5728. [DOI:10.1007/s00521-021-06730-z]
4. D. Joković, D. Maletić, A. Dragić, N. Veselinović, M. Savić, V. Udovičić, R. Banjanac, and D. Knežević, Application of Geant4 simulation in measurement of cosmic-ray muon flux and studies of muon-induced background. The European Physical Journal Plus, 138(11) (2023) 1-9. [DOI:10.1140/epjp/s13360-023-04639-1]
5. A.S. Georgadze, and V.A. Kudryavtsev, Geant4 simulation study of low-Z material detection using muon tomography. Journal of Instrumentation, 18(12) (2023), C12014. [DOI:10.1088/1748-0221/18/12/C12014]
6. J.M. John, G. Majumder, S.V. Pethuraj, Benchmarking GEANT4 simulation of mini-Iron Calorimeter for cosmic ray muon studies. arXiv preprint arXiv:2309.00992, (2023). [DOI:10.1088/1748-0221/18/11/P11023]
7. N. Mori, F. Ambrosino, L. Bonechi, L. Cimmino, R. Dalessandro, P. Noli, G. Saracino, P. Strolin, L.Viliani, A Geant4 framework for generic simulations of atmospheric muon detection experiments, ANNALS OF GEOPHYSICS, 60(1) (2017), 0108. [DOI:10.4401/ag-7383]
8. A. Clarkson, D.J. Hamilton, M. Hoek, D.G. Ireland, J.R. Johnstone, R. Kaiser, ... & M. Murray, GEANT4 simulation of a scintillating-fibre tracker for the cosmic-ray muon tomography of legacy nuclear waste containers, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 746 (2014) 64-73. [DOI:10.1016/j.nima.2014.02.019]
9. D. Lo Presti, G. Gallo, D.L. Bonanno, D.G. Bongiovanni, F. Longhitano, & S. Reito, Feasibility study of a new Cherenkov detector for improving volcano muography, Sensors, 19(5) (2019) 1183. [DOI:10.3390/s19051183] [PMID] []
10. P. Aguiar, E. Casarejos, J. Silva-Rodríguez, J.A. Vilan, and A. Iglesias, Geant4-GATE Simulation of a Large Plastic Scintillator for Muon Radiography, IEEE Transactions on Nuclear Science, 62(3) (2015)1233-1238. [DOI:10.1109/TNS.2015.2431297]
11. P. Shukla and S. Sundaresh, Energy and angular distributions of atmospheric muons at the Earth, Int. J. Mod. Phys. A, 33, (2018)1850175 [DOI:10.1142/S0217751X18501750]
12. Y. Hu, T. Wang, Y. Mei, Z. Zhang, C. Ning A simple setup to measure muon lifetimeand electron energy spectrum of muon decay and its Monte Carlo simulation, arXiv: 1608.06936 (2016).
13. P.S Canflanca, Monte Carlo Simulation of a Detector for Cosmic Rays, Bachelor Thesis, Kernphysik, Westfälische Wilhelms-Universität Münster, (2014).
14. G. Collaboration, Geant4 User's Guide for Application Developers, Accessible from the GEANT4 web page [1] Version geant4 9 (2012).
15. L. Lappetito, S.V. A. Moritz, S. bibbi, DIY water Cherenkov detector, Physic open Lab, CherenkovDetector_ENG (2016).
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |