Analysis and correction of track overlapping on nuclear track detectors (SSNTD)

 

D. Palacios^a, L. Sajo–Bohus^a, H. Barros^a, E. Fusella^b, and Y. Avila^a

 

^a Universidad Simón Bolívar, P.O. 89000, Caracas, Venezuela.

^b Instituto de Estudios Avanzados (IDEA), Caracas, Venezuela.

 

Recibido el 10 de marzo de 2010
Aceptado el 31 de agosto de 2010

 

Abstract

The problem of nuclear track overlapping is addressed assuming the stochastic character of charged particle registry and the fact that even monoenergetic beam perpendicularly impacting on detector surface will show a distribution for track radius values. Asymmetric distributions of overlapping tracks were obtained for very low or very high simulated track quantities, while for intermediate values the distributions were well described by Gaussians. A model for the track overlapping process was developed, considering the dependence of the quantity of non overlapping tracks on the number of simulated tracks by a second order homogeneous differential lineal equation. Its solution contains only one free parameter that is related to track geometry and field view área. By successive approximations, the number of total induced tracks (which is proportional to particle fluence) is determined from the knowledge of the amount of non overlapping tracks, dimensions of the field view and average track radius.

Keywords: Track overlapping; nuclear track detector; Monte Carlo simulation.

 

Resumen

El problema del solapamiento de trazas nucleares se analiza teniendo en cuenta el carácter estocástico del registro de partículas cargadas y el hecho de que incluso un haz monoenergético, incidiendo perpendicularmente sobre la superficie del detector, mostrará una distribución en los valores del radio de las trazas. Para muy bajas o muy altas cantidades de trazas simuladas se obtuvieron distribuciones asimétricas de trazas no solapadas, mientras que para valores intermedios las distribuciones fueron bien descritas por Gaussianas. Se desarrollo un modelo para describir el proceso de solapamiento de trazas, considerando que la dependencia de trazas no solapadas con el número de trazas simuladas se describe por una ecuación diferencial lineal y homogénea de segundo orden. Su solución contiene sólo un parámetro libre que esté relacionado con la geometría de pista y campo área de visualización. El número total de trazas inducidas (que es proporcional a la fluencia de partículas) se determina por aproximaciones sucesivas a partir del conocimiento de la cantidad de trazas no solapadas, dimensiones del campo de visión y radio medio de las trazas.

Descriptores: Solapamiento de trazas; detector de trazas nucleares; simulación de Monte Carlo.

 

PACS: 29.40.Wk; 29.85.Fj; 02.60.Ed

 

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