用蒙特卡罗方法和MATLAB计算冷屏内壁表面辐射光线落入探测器芯片的比例

摘要

介绍了用蒙特卡罗方法和MATLAB计算圆形冷屏内壁表面辐射落入探测器芯片比例的一种解决方案.该方案基于三维空间中的方向数概念,首先利用MATLAB命令生成冷屏内壁表面上的随机点,再赋予该点一组随机方向数,获得一条随机直线方程,以判断它是直接投向芯片平面还是经反射后投向芯片平面.对于反射的情况,根据镜面反射的性质及解析几何公式,生成该直线在冷屏内壁上的反射光线,并判断它们是否落在探测器芯片区域.经统计后,可算出冷屏各部分落入芯片表面的辐射光线在冷屏内壁表面发射出来的总光线数中所占的比例.该方法具有编程简单和方便实用等特点.