Abstract
物理現象中, 輻射就是一種隨機的物理過程, 在此篇論文, 我們利用蒙地卡羅法的隨機行走 (Random Walk) 模擬咖碼射線在高純度晶體(HPGe) 內的整個輻射過程, 其中我們模擬了對稱型 (T 型), 不對稱型(L 型) 的康普吞抑制能譜儀器, 我們對所模擬的咖碼能譜與實驗的能譜比較能譜形狀以及其抑制因子, 結果相當符合. 因為模擬程式已分為多個副程式,若欲模擬其他幾何構造類型的抑制能譜儀時, 只須修改界面程式即可. 這正有助於我們利用模擬方法, 設計偵檢器之最佳相對位置, 使得其抑制效果最好 (即抑制因子最大), 如此我們可在製作或訂購儀器前先利用蒙地卡羅法之隨機行走來模擬其咖碼能譜, 使我們能有效率地使用有限的資源.另外輻射輸送 (Radiation Transport) 可轉換成解積分方程的問題, 我們亦利用蒙地卡羅法的隨機行走解線性聯立方 及積分方程(Integral Equation) 問題, 並由模擬解出其未知曲線,其結果與已知的正確曲線相當接近.蒙地卡羅法不僅提供我們解決真實隨機性問題的方法, 例如我們模擬咖碼能譜去解決輻射輸送問題. 除此之外蒙地卡羅法也可以作為解決非隨機性問題的工具, 就像求解積分方程問題一樣. 由於蒙地卡羅法在不同科學上被廣泛地應用, 這不僅為科學研究者開出一條新的途徑, 更藉著電腦工業的發達, 使人類更有機會瞭解自然.此篇論文共分為六章, 第一章將介紹蒙地卡羅法及其應用在輻射和粒子輸送之歷史. 第二章則說明如何用蒙地卡羅法來產生一非均勻機率密度函數的分佈及虛擬亂數的產生方法. 第三章介紹了咖碼射線與物質的三種基本作用及游離電子的動能與其在物質內所能行進距離的關係. 在第四章中我們以另一角度探討輻射輸送問題, 即將輻射輸送的問題換成求解一積分方程, 故我們應用蒙地卡羅法中的隨機行走試解幾個積分方程的問題. 第五章介紹數值模擬的結果並將模擬幾種不同形狀抑制能譜儀之結果與實驗的結果作一比較. 第六章則作個總結.