パターン 1 の影響

パターン1は、(n, γ)反応によって放出されたγ 線が元の入射方向軸上のGe検出器中で

相互作用を起こさずに、そのまま隣のGe検出器へ入射して全吸収した場合に起こる。その ため、入射γ 線は元のエネルギーを保ったまま隣の検出器へ入射することとなる。パターン 1には、γ の初期入射方向が⃝^{1中央の検出器の場合、}⃝^{2斜めの検出器の場合の}2通りが存在 するため、以下にそれぞれの場合について記す。

⃝γ1 線の放出方向が中央の検出器の場合

この場合のγ 線入射方法は、図4.11に示されている。試料位置から等方的に、かつ中央の 検出器にのみ入射する立体角で、γ 線を入射した。

入射領域

Ge検出器

試料位置

図4.11 クラスタ中央の検出器へ入射する場合のγ線入射領域

図4.12は、6500 keVのγ線を中央の検出器へ入射した場合に得られるγ線スペクトルで

ある。中央の検出器（斜線）で6500 keVに全吸収ピーク、6000 keVにシングルエスケープ ピークが見られているのに対し、γ線を入射していないはずである斜めの検出器（点）でも同 様に全吸収ピークとシングルエスケープピークが見られている。これは、図4.9のようにGe 検出器の軸が試料位置よりも遠点で交わるようにGe検出器が配置されているためである。

図4.12 より、解析領域のイベント数のみに注目し、以下の式を用いて誤検出率を見積 もった。

誤検出率= ^残りの1つのGe検出器のイベント数

入射Ge検出器のイベント数+残りの全Ge検出器のイベント数 (4.10) 誤検出率は、どのパターンでも基本的にはこの式を用いて導出する。

図4.13は、入射γ 線のエネルギーを段階的に変化させた際に斜めの検出器で得られる誤検 出率の変化を示している。入射γ 線エネルギーが高くなるにつれて誤検出率が低下する傾向 にあるのは、高エネルギーγ 線程Ge検出器外へ抜け易く、Ge検出器中で全吸収するイベン トの絶対数が少なくなるためである。解析領域（5892.5 keV）に関する誤検出率を導出する

4.3 測定角度誤認識の見積もり 31 ために、適当な関数として線形関数f(Eγ) = p0 + p1Eγ でフィッティングを行った。結果と して、この場合の入射γ 線エネルギー5892.5 keVに関する誤検出率は0.158%と求まった。

Gamma Energy[keV]

5600 5800 6000 6200 6400 6600

events

1 10 102

103

104

105

106

Gamma Ray Spectrum

Incident channel NOT Incident channel

図4.12 γ線入射方向が中央の検出器で、入射γ線エネルギー6500 keVの場合のγ線 エネルギースペクトル。横軸は入射γ線エネルギー、縦軸はイベント数を示す。中央の検 出器（斜線）へのみ入射しているにもかかわらず、斜めの検出器（点）にイベントが見ら れる。

Gamma Energy[keV]

5000 6000 7000

Miss Detection[%]

0 0.05 0.1 0.15

0.2 0.25

Miss Detection

/ ndf

χ2 2.301 / 4

p0 0.287 ± 0.004363 p1 −2.186e−05 ± 7.042e−07

/ ndf

χ2 2.301 / 4

p0 0.287 ± 0.004363 p1 −2.186e−05 ± 7.042e−07

Miss Detection

図4.13 γ線方向が中央の検出器の場合の誤検出パターン1の誤検出率。横軸は入射γ線 エネルギー[keV]、縦軸は隣の検出器の全吸収領域への入射率[%]を示す。

32 第4章 Geant4を用いたモンテカルロシミュレーション

⃝γ2 線の入射方向が斜めの検出器の場合

この場合のγ 線入射方法は、図4.14に示されている。試料位置から等方的に、かつ斜めの 検出器にのみ入射する立体角で、γ 線を入射した。

入射領域

Ge検出器

試料位置

図4.14 クラスタ斜めの検出器へ入射する場合のγ線入射領域

図4.15は、γ 線入射方向を斜めの検出器、入射γ 線エネルギー6500 keVとした場合のγ 線エネルギースペクトルである。入射方向軸上に位置するGe検出器（斜線）については、図

4.12と同様に6500 keVに全吸収ピークや 6000 keVにシングルエスケープピークを持つ。

しかし、そのすぐ隣に位置する検出器（点）は入射γ の全吸収領域（6500 keV）にイベント が存在しない。入射γ 線エネルギーを5000 keV - 7000 keVまで段階的に変更しても全く同 様の結果が得られた。そのため、この場合の誤検出率は全検出器について0%とした。

Gamma Energy[keV]

5600 5800 6000 6200 6400 6600

events

1 10 102

103

104

105

106

Gamma Ray Spectrum

Incident channel NOT Incident channel

図4.15 γ線入射方向が斜めの検出器で、入射γ線エネルギー6500 keVの場合のγ線エ ネルギースペクトル。横軸が入射γ線エネルギー、縦軸がイベント数を示す。

4.3 測定角度誤認識の見積もり 33