Abstract
本論文旨在利用蒙地卡羅計算機程式EGS4來模擬充氣式偵檢器的特性，並深入及擴展EGS4程式使用技巧，共包含ESTEPE、螢光效應、PRESTA、粒子軌跡圖示、以及電子能失離散（如藍道分佈能失）等，使整個模擬計算更為便捷與精確。本論文的課題主要包括有充氣式偵檢器的Am-241加馬射源能譜，以及 Kr-85 貝他射源能譜的模擬研究。在研究中所計算使用的充氣式偵檢器，其填充的氣體分別為氙（Xe）、氪（Kr）、與氬（Ar）（每種均內含有3 % 二氧化碳）。在Am-241加馬射源脈高譜的理論計算中，本研究乃特別將 Xe與Kr的螢光效應納入EGS4程式，而計算而得的脈高譜經高斯分佈展開後，發現理論計算結果與實驗量測結果十分吻合。藉此，實驗脈高譜中，每個脈高尖峰的成因便可簡易地從理論計算結果而獲得；而此一研究成果，對於日後，從事有關未知材質內組成分析的技術發展，具有相當的貢獻。而在使用EGS4程式來計算充氣式偵檢器的Kr-85 貝他射源的脈高譜中，經適當地考慮PRESTA、藍道分佈能失等參數後，雖然理論計算的脈高尖峰的位置與實驗測量值略有出入，但兩者脈高尖峰的寬度卻極為吻合。另外，本研究並發現：理論計算的貝他射源脈高譜在經高斯分佈展開、與未經高斯分佈展開，兩者並無顯著的差異。同時，亦發現貝他射源會因直接游離原子內層軌道的電子而產生螢光，但由於EGS4程式並未考慮此一反應機制，因而導致理論計算結果，無法在其脈高譜中顯現此一螢光現象。本論文亦進行充氣式偵檢器對於測厚儀的應用研究，其研究課題涵蓋有：射源至偵檢器的距離、待測物質的位置、準直孔的口徑、以及待測物質的厚度等變數對於貝他計數率的影響，並與實驗結果作一比較。但由於測厚儀（包括射源與偵檢器）的實際結構與尺寸無法全然獲得，另外，也由於實驗系統的無感時間所造成的誤差，因此，藉由EGS4程式的理論計算值無法來從事定量的測厚分析，但於定性分析上，卻有相當好的成果。