利用宇宙射线进行辐射成像,已经成为近年发展的无损成像技术.美国决策科学公司采用铝外壳的漂移管开发出无源探测系统(Passive Detection System,PDS)用于大型集装箱检测,本文依据实际工程需要,模拟宇宙射线中 μ介子和电子直射铝外壳和不锈钢外壳PDS时沉积能量、能谱和位置分布的区别,用以研究不锈钢外壳代替铝外壳的可行性.研究结果显示,直射 μ介子在两种外壳PDS中探测效率均接近1,经过两种外壳PDS后,能谱均有少许偏移和展宽,出射角度均有少许偏转.相比而言,不锈钢外壳PDS的能量沉积更大,能谱展宽和角度偏转也稍大,但均与铝外壳差距很小;直射电子在两种外壳PDS中探测效率均接近1,但相当一部分电子会被两种外壳PDS阻挡,未被阻挡电子能谱也有明显的偏移和展宽,出射位置偏移大,其中不锈钢造成的影响比铝外壳要更明显.因此若宇宙射线辐射成像时只考虑μ介子,从能量沉积、能谱和位置分布角度来说,不锈钢外壳代替铝外壳是完全可行的;但若考虑电子,不锈钢外壳和铝外壳对电子影响都不容忽视,不锈钢影响更大.
无源探测系统PDS 宇宙射线 辐射成像