Моделирование физических процессов в веществе

При выполнении диссертационной работы моделирование физических процессов в веществе осуществлялось с применением подходов и алгоритмов, реализованных в программном пакете Geant4 [37].

- транспортировка частицы до точки взаимодействия (длина шага до точки взаимодействия определяется наименьшей из длин, вычисленных на основании длины свободного пробега для каждого физического процесса, учитываемого в моделировании);

- генерация продуктов взаимодействия и определение их характеристик (тип, энергия, импульс и т.д.), а также расчет энерговыделения в точке взаимодействия.

Эта процедура выполнялась нами для всех вторичных частиц. В рассматриваемой модели вторичные частицы могут быть гамма-квантами,

электронами и позитронами. Для этих частиц в моделировании учитывались следующие физические процессы:

- фотоэлектрический эффект, включая рентгеновскую флуоресценцию и испускание Оже-электронов;

- комптоновское рассеяние;

- рэлеевское рассеяние;

- образование электрон-позитронных пар (гамма-квантами);

- ионизационные потери энергии электронами и позитронами;

- тормозное излучение электронов и позитронов;

- многократное кулоновское рассеяние;

- аннигиляция позитронов.

Моделирование физических процессов осуществлялось C помощью набора моделей Livermore, имеющего пределы применимости для частиц с энергией от IOO ГэВ до 1 эВ в случае комптоновского и рэлеевского рассеяния, и до 10 эВ для тормозного излучения. Все модели, за исключением модели многократного кулоновского рассеяния, опирались на экспериментально измеренные таблицы сечений и энергий атомных оболочек, содержащиеся в базах данных EPDL97 [38], EEDL [39] и EADL [40].

Детали применяемого моделирования отдельных процессов представлены в разделах 3.4.4 - 3.4.6.

3.4.4.