卢瑟福背散射分析技术（Rutherford Backscattering Spectrometry）简称RBS是一种无损、快速、直接分析表面杂质浓度和杂质深度的重要分析技术，也是离子束分析中非常重要的分析手段之一。它在离子注入、薄膜技术及半导体和其他新型材料研究和生产方面都表现出优异的特点。现在有很多蒙特卡罗程序对RBS进行模拟和研究。蒙特卡罗又称随机抽样技巧或统计实验方法，它是以概率统计理论为基础的一种方法。它能够较逼真地描述事物的特点及物理实验过程，解决一些数值方法难以解决的问题。Geant4是高能物理协会开发的模拟粒子输运的蒙特卡罗（Monte Carlo）通用程序包，是在C++基础上发展起来，继承了C++源代码开放性的特点，方便用户构造不同的物理模型进行模拟以解决问题，在本文中应用Geant4对⁴He和¹²C的卢瑟福背散射现象进行了模拟。本文运用Geant4模拟计算：270keV和500keV的⁴He和¹²C离子在不同厚度和材料下的背散射，讨论了材料、厚度和入射离子能量对背散射谱的影响。结论如下：（1）通过研究运动学因子随角度的变化关系，得到在背向大于160°角度其运动学因子随角度变化缓慢；同时利用Geant4模拟了在170°-160°、170°-165°和165°-155°角度处的背散射谱，结果显示在较大角度范围收集的离子数相对统计性好，而且不影响质量分辨。因此在本次模拟中选用了在170°-160°角度处收集背散射离子。另外根据⁴He离子垂直入射到薄膜中发生散射，离子角分布呈对称性特点，使用环形探测器能够提高本次模拟的效率。（2）在离子种类和能量一定情况下，根据不同单层薄膜的背散射谱位置可以确定样品材料组成元素；背散射谱的半宽度与薄膜厚度呈线性关系，通过确定背散射谱的半宽度，便可计算出薄膜的厚度。（3）对比不同入射能量不同离子的背散射谱，在能量选择方面，入射能量较大的离子，背散射谱拉开得更大，说明高能量的入射离子有较好的分辨率；在入射离子选择方面，¹²C离子比⁴He离子的背散射谱分辨率高。