CN110782952B - 一种吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法、系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法、系统及存储介质,方法包括:建立中空三维屏蔽模型和三维界面网格模型;模拟X射线照射三维模型,获取半导体层不同位置网格中沉积的能量;根据获取到的不同位置网格中沉积的能量、半导体层密度及网格体积得到半导体层不同深度的吸收剂量。本发明通过预先建立三维屏蔽模型和三维界面网格模型,模拟X射线照射三维屏蔽模型,可对初级粒子以及所有的次级粒子进行跟踪从而得到半导体层精确的吸收剂量;通过三维屏蔽模型能够减弱金与半导体层界面的剂量增强效应,进一步提高吸收剂量测量的准确性;通过对半导体层进行网格划分,能够测量半导体任意位置的吸收剂量。
Description
技术领域
本发明涉及辐射剂量学技术领域,尤其涉及的是一种吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法、系统及存储介质。
背景技术
随着半导体集成电路技术的飞速发展,为了改善器件性能,许多器件都采用内部镀金的Kovar封装,镀金层与灵敏区材料层形成了高低原子序数材料结构。由于高原子序数材料金对低能光子有较大的光电截面,因而当这部分低能光子辐照在半导体器件中的灵敏区时,将在金中产生大量的二次电子,部分次级电子进入交界面的半导体灵敏区中,在灵敏区产生剂量增强效应,从而使器件灵敏区沉积的能量超过了常规方法测量的平衡剂量值,器件损伤水平超过了预期,严重影响器件寿命和可靠性。
目前在半导体器件辐射效应的研究中,吸收剂量的测量是在满足次级电子平衡等条件下,应用空腔电离理论,构造一个剂量计模体系统来测量标准介质或材料中的吸收剂量,然后换算至同样辐照条件下的其他感兴趣材料的吸收剂量,但由于半导体灵敏区尺寸及其窄小及剂量增强效应的影响,吸收剂量实验测试困难,测量结果不精确。而且现有测量吸收剂量时只能将薄膜剂量片放在金与半导体器件之间测量薄膜剂量片放置区域的吸收剂量,当需要其它区域吸收剂量参数时需要重复多次测量,操作麻烦。
因此,现有技术有待于进一步的改进。
发明内容
鉴于上述现有技术中的不足之处,本发明的目的在于为用户提供一种吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法、系统及存储介质,克服现有技术中由于半导体灵敏区尺寸及其窄小及剂量增强效应的影响,吸收剂量实验测试困难,测量结果不精确,只能测量薄膜剂量片放置区域的吸收剂量的缺陷。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下:
建立中空三维屏蔽模型;
根据半导体器件材料特性,在所述三维屏蔽模型内建立由金薄膜层和半导体层组成的三维界面网格模型;
模拟X射线照射所述三维屏蔽模型,获取X射线入射到所述半导体层不同位置网格中沉积的能量;
根据获取到的不同位置网格中沉积的能量、所述半导体层密度及网格体积得到所述半导体层不同深度的吸收剂量。
所述的吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法,其中,所述三维屏蔽模型由铅外层和铝内层构成。
所述的吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法,其中,所述建立中空三维屏蔽模型的步骤包括:
通过预先设定的栅元卡确定铅外层和铝内层的形状和大小,通过预先设定的曲面卡确定铅外层和铝内层的位置,通过预先设定的材料卡确定铅外层和铝内层的密度建立中空三维屏蔽模型。
所述的吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法,其中,所述根据半导体器件材料特性,在所述三维屏蔽模型内建立由金薄膜层和半导体层组成的三维界面网格模型的步骤包括:
根据半导体器件材料特性,通过预先设定的曲面卡在所述三维屏蔽模型内建立由金薄膜层和半导体层组成的三维界面模型;
将所述半导体层沿深度方向和XY方向进行网格划分,建立由金薄膜层和半导体层组成的三维界面网格模型。
所述的吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法,其中,所述半导体层沿深度方向划分的网格数为4层5um、4层10um以及45层100um。
所述的吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法,其中,所述模拟X射线照射所述三维屏蔽模型的步骤包括:
通过预先设定的源卡获取X射线的发射方向和能量大小,模拟X射线照射所述三维屏蔽模型。
所述的吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法,其中,所述X射线垂直照射到所述三维屏蔽盒上,所述X射线粒子数为2e9。
所述的吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法,其中,所述根据获取到的不同位置网格中沉积的能量、所述半导体层密度及网格体积得到所述半导体层不同深度的吸收剂量的步骤具体包括:
根据所述半导体层密度及网格体积得到所述半导体层不同位置网格的质量;
将获取到的不同位置网格中沉积的能量除以对应位置网格的质量得到所述半导体层不同深度的吸收剂量。
一种吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟系统,其中,包括:处理器、与处理器通信连接的存储介质,所述存储介质适于存储多条指令;所述处理器适于调用所述存储介质中的指令,以执行实现上述任一项所述的吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法的步骤。
一种存储介质,其上存储有多条指令,其中,所述指令适于由处理器加载并执行,以执行实现上述任一项所述的吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法的步骤。
本发明的有益效果:本发明预先建立三维屏蔽模型和三维界面网格模型,然后模拟X射线照射三维屏蔽模型,可对初级粒子以及所有的次级粒子进行跟踪从而得到半导体器件精确的吸收剂量。通过三维屏蔽模型能够减弱金与半导体层界面的剂量增强效应,进一步提高吸收剂量测量的准确性;通过对半导体层进行网格划分,能够测量半导体任意位置的吸收剂量,且模拟方法无需构建实际模型就能得到最优的测量参数,为实际测量提供指导方向。
附图说明
图1是本发明提供的一种吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法的较佳实施例的流程图;
图2是本发明建立的三维模型的结构示意图;
图3是本发明模拟150keV的X射线照射三维模型时,建立三维屏蔽模型和未建立三维屏蔽模型时半导体层不同深度的吸收剂量分布对照图;
图4是本发明模拟200keV的X射线照射三维模型时,建立三维屏蔽模型和未建立三维屏蔽模型时半导体层不同深度的吸收剂量分布对照图;
图5是本发明模拟150keV的X射线照射三维模型时,穿过铅外层和铝内层的次级电子能谱;
图6是本发明模拟200keV的X射线照射三维模型时,穿过铅外层和铝内层的次级电子能谱;
图7是本发明提供的一种吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟系统的功能原理图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为了解决现有技术中由于半导体灵敏区尺寸及其窄小,吸收剂量实验测试困难,测量结果不精确的问题,本发明提供了一种吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法。
请参照图1和图2,图1是本发明提供的一种吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法较佳实施例的流程图;图2是本发明建立的三维模型的结构示意图。
在本发明的较佳实施例中,所述吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法有四个步骤:
S1、建立中空三维屏蔽模型。
在一具体实施方式中,由于现有器件为了改善器件性能,常常采用内部镀金的Kovar封装,由于高原子序数材料金对低能光子有较大的光电截面,部分次级电子进入交界面的半导体灵敏区中,在灵敏区产生剂量增强效应,从而影响半导体器件吸收剂量的定量分析。因此,如图2所示,本实施例在构建半导体层前先预先建立内部中空的三维屏蔽模型10,所述三维屏蔽模型10由铅外层11和铝内层12构成。在一具体实施例中,所述铅外层11厚度为1.5mm,所述铝内层12的厚度为0.7mm。铅的原子序数为82,铝的原子序数为13,两者相差较大,低能X射线照射到三维屏蔽模型10上经过高原子序数铅外层11后产生大量次级光电子,并经过低原子序数铝内层12吸收,再照射到半导体器件上时由于能够产生剂量增强效应的X射线已经被三维屏蔽模型10吸收,因而不会影响半导体器件吸收剂量的定量分析。
在一具体实施方式中,所述步骤S1具体包括:
S11、通过预先设定的栅元卡确定铅外层和铝内层的形状和大小,通过预先设定的曲面卡确定铅外层和铝内层的位置,通过预先设定的材料卡确定铅外层和铝内层的密度建立中空三维屏蔽模型。
在一具体实施方式中,模拟计算前预先设定用于确定模型的形状及大小的栅元卡,用于确定模型位置的曲面卡,用于确定模型所属材料的材料卡。建立三维屏蔽模型10时,通过预先设定的栅元卡确定铅外层11和铝内层12的形状和大小,通过预先设定的曲面卡确定铅外层11和铝内层12的位置,通过预先设定的材料卡确定铅外层11和铝内层12的密度。在一具体实施方式中,所述三维屏蔽模型10中铅外层11和铝内层12均为中空长方体结构,所述铅外层11的尺寸为21.72cmX21.72cmX21.72cm,所述铝内层12的尺寸为21.57cmX21.57cmX21.57cm。
继续回到图1和图2,本发明提供的一种吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法,还包括步骤:
S2、根据半导体器件材料特性,在所述三维屏蔽模型内建立由金薄膜层和半导体层组成的三维界面网格模型。
在一具体实施方式中,如图2所示,为了定量分析半导体器件的吸收剂量,需要在所述三维屏蔽模型10内建立半导体器件模型。而由于现有半导体器件为了改善器件性能,都是采用内部镀金的Kovar封装,为了更接近实际半导体器件的使用情况,本实施例在构建模型时,在半导体层21表面形成一层金薄膜层22,并且为了后续步骤中对半导体层21的吸收剂量进行定量分析,还对半导体层21进行网格划分,形成由金薄膜层和半导体层组成的三维界面网格模型20。
在一具体实施方式中,所述步骤S2具体包括:
S21、根据半导体器件材料特性,通过预先设定的曲面卡在所述三维屏蔽模型内建立由金薄膜层和半导体层组成的三维界面模型;
S22、将所述半导体层沿深度方向和XY方向进行网格划分,建立由金薄膜层和半导体层组成的三维界面网格模型。
在一具体实施方式中,本实施例中在建立了三维屏蔽模型10后,通过预先设定的曲面卡在中空的三维屏蔽模型10内建立由金薄膜层和半导体层组成的三维界面模型。建立三维界面模型的步骤与前述建立三维屏蔽模型10的步骤类似,通过预先设定的栅元卡确定金薄膜层22和半导体层21的形状和大小,通过预先设定的曲面卡确定金薄膜层22和半导体层21的位置,通过预先设定的材料卡确定金薄膜层22和半导体层21的密度建立由金薄膜层和半导体层组成的三维界面模型。在一具体实施方式中,金薄膜层22的厚度为10μm,半导体层21厚度为0.456cm。金薄膜层22与半导体器件21的尺寸分别为9cm×9cm×0.001cm和9cm×9cm×0.456cm。
在一具体实施方式中,为了对半导体器件不同深度的吸收剂量进行定量分析,建立三维界面模型后,还需要进一步对半导体层21进行网格划分,网格划分的方法可以根据实际需要进行设定,本实施例中将所述半导体层21沿深度方向和XY方向进行网格划分。考虑到实际受辐照过程中,半导体层21与金薄膜层22容易在交界处产生剂量增强效应,如图2所示,本实施例沿深度划分网格时选择在靠近交界处网格划分更密,而远离交界处网格划分更稀疏,而为了便于后续定量计算吸收剂量,选择XY方向等距离划分网格。在一具体实施例中,半导体层21沿深度依次划分4层5um、4层10um以及45层100um的网格,而沿XY方向等距离划分1cm网格,从而将整个半导体层21被分割为4295个小体元。
继续回到图1和图2,本发明提供的一种吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法,还包括步骤:
S3、模拟X射线照射所述三维屏蔽模型,获取X射线入射到所述半导体层不同位置网格中沉积的能量。
在一具体实施方式中,为了定量分析半导体器件不同深度的吸收剂量,本实施例中在建立了三维屏蔽模型10和半导体器件三维界面网格模型20后,还进一步模拟X射线30照射三维屏蔽模型10,获得X射线30入射到半导体层21不同位置网格中沉积的能量。
在一具体实施方式中,为了模拟X射线30照射三维屏幕模型10,还需要预先设置源卡。当需要模拟X射线30照射时,通过预先设定的源卡获取X射线30的发射方向和能量大小等X射线源信息。为了便于后续定量分析,所述X射线30简化为20cm×20cm的正方形源,粒子发射方向为垂直入射到铅外层11中。
在一具体实施方式中,由于入射粒子数越多,计算循环次数越多,不确定性越小,结果更加精确,但粒子数太多计算次数多,计算速度慢,在一具体实施例中控制入射的粒子数2e9,确保计算次数不会太多,又能确保计算结果的不确定度小于1%。
在一具体实施方式中,为了提高模拟计算效率,本实施例中还预先设定了物理截止卡,所述物理截止卡用于模拟X射线30中低能量的电子和光子。在一具体实施例中,所述物理截止卡用于截止能量低于0.015MeV的电子和能量低于0.005MeV的光子。
在一具体实施方式中,如图2所示,通过预先设定的源卡模拟X射线30照射到三维屏蔽模型10上,X射线30会经过铅外层11、铝内层12和金薄膜层22照射到半导体器件21上,被半导体器件21吸收。通过*F8卡可以统计X射线30在不同位置处网格中的次级粒子与半导体层21相互作用产生的沉积能量,以用于后续步骤中定量分析半导体层21不同深度的吸收剂量。
继续回到图1,本发明提供的一种吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法,还包括步骤:
S4、根据获取到的不同位置网格中沉积的能量、所述半导体层密度及网格体积得到所述半导体层不同深度的吸收剂量。
在一具体实施方式中,获取到不同位置网格中沉积的能量后,由于前序步骤中通过预先设定的材料卡确定半导体层密度,并且网格划分时也确定了每个网格的长、宽和高。因此根据半导体层密度和网格体积可以得到半导体层不同位置网格的质量。将获取到的不同位置网格中沉积的能量除以对应位置网格的质量即可得到半导体层任意位置的吸收剂量。为了定量分析结果的准确性与效率,*F8记录X射线入射到半导体器件的中心单元不同位置处网格中沉积的能量,最后计算出的半导体器件不同深度的吸收剂量即为半导体器件中心单元不同深度的吸收剂量。如图3和图4所示为建立和未建立三维屏蔽模型时,半导体层不同深度的吸收剂量,从图中可以看出,建立三维屏蔽模型后,光子在界面附近及远离界面区域沉积的能量几乎相同,即半导体层的剂量增强效应明显减弱,与未建立三维屏蔽模型相比较,半导体层中吸收剂量值小了1到2个数量级,剂量梯度分布不明显,随着半导体层深度增加,剂量值趋向于平衡值。当未建立三维屏蔽模型时,X射线直接与金薄膜层相互作用,金薄膜层与半导体层界面剂量梯度分布现象明显,这主要要是因为低能的X射线与高原子序数物质发生光电效应产生大量的次级光电子,光电子继而跃迁至半导体层中,半导体层吸收次级光电子导致能量沉积增加,从而出现明显的剂量陡增现象。模拟方法可以对初始粒子以及所有次级粒子进行跟踪从而得到物质精确的吸收剂量,从而解决半导体灵敏区尺寸窄小,测量不精确的问题。
在一具体实施方式中,为了验证三维屏蔽模型对半导体器件增强效应降低的效果,模拟X射线照射三维屏蔽模型时通过F2计数卡分别在铅外层靠近铝内层的面上和铝内层远离铅外层的面上设置计数面,从而得到X射线穿过这两个面产生的电子能谱。如图5和图6所示,分别为150keV和200keV的X射线穿过三维屏蔽模型后的次级电子能谱图。图中可以看出,两种不同能量X射线经过1.5mm铅外层之后再穿过0.7mm厚度的铝内层,次级电子通量都出现明显下降现象,低能X射线在铅外层中通过光电效应产生的大量次级电子与铝内层相互作用之后,电子数将会大量减少。对于铝内层厚度为0.7mm吸收次级电子能谱效果较好。
在一具体实施方式中,为了更好验证吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法的准确性,本实施例中通过实验来验证模拟方法,实验中选择的射线源选自中国科学院新疆理化技术研究所的150keV射线源,几何条件与模拟计算时一致,显色薄膜剂量片放置在金薄膜层与半导体器件之间。设置了与模拟方法相同尺寸的中空铅铝盒,将金薄膜层与半导体器件放置在中空铅铝盒中进行辐照实验。先后进行无铅铝盒与加铅铝盒辐照实验,两次辐照实验时间保持一致,且模体的辐照位置也保持一致,然后将模体取出,拿出薄膜剂量计放在暗处。将显色薄膜剂量片避光放置24h后,用黑度计测量胶片的光密度变化值。显色胶片剂量计事先已经过标准剂量场中剂量刻度,建立了辐照剂量和光密度变化值之间的关联关系,可以将光密度转换为吸收剂量。金薄膜层与半导体器件界面处表面剂量测量结果与模拟结果如表1,从表1可知:实验测试结果与模拟计算结果两者吻合的较好,从而验证了模拟方法的可靠性。模拟方法不需要使用实际材料,构建虚拟模型可以测量原子序数相差较大的材料的吸收剂量,测量方便,对实际应用具有重要的指导意义。
表1实验测量值与模拟值对比
基于上述实施例,本发明还提供了吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟系统,其原理框图可以如图7所示。该系统包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和温度传感器。其中,该系统的处理器用于提供计算和控制能力。该系统的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该移动终端的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法。该系统的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该系统的温度传感器是预先在装置内部设置,用于检测内部设备的当前运行温度。
本领域技术人员可以理解,图7中示出的原理框图,仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图,并不构成对本发明方案所应用于其上的移动终端的限定,具体的移动终端可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟系统,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时至少可以实现以下步骤:
建立中空三维屏蔽模型;
根据半导体器件材料特性,在所述三维屏蔽模型内建立由金薄膜层和半导体层组成的三维界面网格模型;
模拟X射线照射所述三维屏蔽模型,获取X射线入射到所述半导体层不同位置网格中沉积的能量;
根据获取到的不同位置网格中沉积的能量、所述半导体层密度及网格体积得到所述半导体层不同深度的吸收剂量。
在其中的一个实施例中,该处理器执行计算机程序时还可以实现:通过预先设定的栅元卡确定铅外层和铝内层的形状和大小,通过预先设定的曲面卡确定铅外层和铝内层的位置,通过预先设定的材料卡确定铅外层和铝内层的密度建立中空三维屏蔽模型。
在其中的一个实施例中,该处理器执行计算机程序时还可以实现:根据半导体器件材料特性,通过预先设定的曲面卡在所述三维屏蔽模型内建立由金薄膜层和半导体层组成的三维界面模型;将所述半导体层沿深度方向和XY方向进行网格划分,建立由金薄膜层和半导体层组成的三维界面网格模型。
在其中的一个实施例中,该处理器执行计算机程序时还可以实现:通过预先设定的源卡获取X射线的发射方向和能量大小,模拟X射线照射所述三维屏蔽模型。
在其中的一个实施例中,该处理器执行计算机程序时还可以实现:根据所述半导体层密度及网格体积得到所述半导体层不同位置网格的质量;将获取到的不同位置网格中沉积的能量除以对应位置网格的质量得到所述半导体层不同深度的吸收剂量。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
综上所述,本发明公开了一种吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法、系统及存储介质,方法包括:建立中空三维屏蔽模型和三维界面网格模型;模拟X射线照射三维模型,获取半导体层不同位置网格中沉积的能量;根据获取到的不同位置网格中沉积的能量、半导体层密度及网格体积得到半导体层不同深度的吸收剂量。本发明通过预先建立三维屏蔽模型和三维界面网格模型,模拟X射线照射三维屏蔽模型,可对初级粒子以及所有的次级粒子进行跟踪从而得到半导体器件精确的吸收剂量。通过三维屏蔽模型能够减弱金与半导体层界面的剂量增强效应,进一步提高吸收剂量测量的准确性;通过对半导体层进行网格划分,能够测量半导体任意位置的吸收剂量。
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法,其特征在于,包括:
建立中空三维屏蔽模型;
根据半导体器件材料特性,在所述三维屏蔽模型内建立由金薄膜层和半导体层组成的三维界面网格模型;
模拟X射线照射所述三维屏蔽模型,获取X射线入射到所述半导体层不同位置网格中沉积的能量;
根据获取到的不同位置网格中沉积的能量、所述半导体层密度及网格体积得到所述半导体层不同深度的吸收剂量;
所述根据半导体器件材料特性,在所述三维屏蔽模型内建立由金薄膜层和半导体层组成的三维界面网格模型的步骤包括:
根据半导体器件材料特性,通过预先设定的曲面卡在所述三维屏蔽模型内建立由金薄膜层和半导体层组成的三维界面模型;
将所述半导体层沿深度方向和XY方向进行网格划分,建立由金薄膜层和半导体层组成的三维界面网格模型;
所述通过预先设定的曲面卡在所述三维屏蔽模型内建立由金薄膜层和半导体层组成的三维界面模型的步骤包括:
通过预先设定的栅元卡确定金薄膜层和半导体层的形状和大小,通过预先设定的曲面卡确定金薄膜层和半导体层的位置,通过预先设定的材料卡确定金薄膜层和半导体层的密度;
通过所述金薄膜层和半导体层的形状和大小、所述金薄膜层和半导体层的位置和所述金薄膜层和半导体层的密度建立由金薄膜层和半导体层组成的三维界面模型。
2.根据权利要求1所述的吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法,其特征在于,所述三维屏蔽模型由铅外层和铝内层构成。
3.根据权利要求2所述的吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法,其特征在于,所述建立中空三维屏蔽模型的步骤包括:
通过预先设定的栅元卡确定铅外层和铝内层的形状和大小,通过预先设定的曲面卡确定铅外层和铝内层的位置,通过预先设定的材料卡确定铅外层和铝内层的密度建立中空三维屏蔽模型。
4.根据权利要求1所述的吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法,其特征在于,所述半导体层沿深度方向划分的网格数为4层5um、4层10um以及45层100um。
5.根据权利要求1所述的吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法,其特征在于,所述模拟X射线照射所述三维屏蔽模型的步骤包括:
通过预先设定的源卡获取X射线的发射方向和能量大小,模拟X射线照射所述三维屏蔽模型。
6.根据权利要求5所述的吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法,其特征在于,所述X射线垂直照射到所述三维屏蔽盒上,所述X射线粒子数为2e9。
7.根据权利要求1所述的吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法,其特征在于,所述根据获取到的不同位置网格中沉积的能量、所述半导体层密度及网格体积得到所述半导体层不同深度的吸收剂量的步骤具体包括:
根据所述半导体层密度及网格体积得到所述半导体层不同位置网格的质量;
将获取到的不同位置网格中沉积的能量除以对应位置网格的质量得到所述半导体层不同深度的吸收剂量。
8.一种吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟系统,其特征在于,包括:处理器、与处理器通信连接的存储介质,所述存储介质适于存储多条指令;所述处理器适于调用所述存储介质中的指令,以执行实现上述权利要求1-7任一项所述的吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法的步骤。
9.一种存储介质,其上存储有多条指令,其特征在于,所述指令适于由处理器加载并执行,以执行实现上述权利要求1-7任一项所述的吸收剂量的定量蒙特卡罗模拟方法的步骤。
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