دانلود پایان نامه ارشد:تعیین تابع پاسخ غیرخطی آشکارسازهای 2 اینچی و 3 اینچی CsI(Tl)

1-1مقدمه. 2

فصل دوم (کلیات فیزیکی آشکارسازها( 7

2-1 مقدمه.. 8

2-2 برهمکنش تابش با ماده 8

2-3 برهمکنش ذرات باردار. 9

2-3-1برهمکنش‌های کولنی.. 9

2-3-2گسیل تابش الکترومغناطیسی (تابش ترمزی). 10

2-4 برهمکنش فوتون با ماده 11

2-4-1اثر فوتوالکتریک… 12

2-4-2پراکندگی کامپتون. 13

2-4-3تولید زوج.. 15

2-5 اصول پایه در آشکارسازی تابش…. 16

2-6 آشکارسازهای سوسوزن. 17

2-7 لامپ تکثیر کننده ی فوتونی.. 18

2-8 پیش تقویت کننده 20

2-9 تقویت کننده 21

2-10تحلیلگر چند کاناله. 21

فصل سوم ) اصول آشکارسازهای سوسوزن و آشنایی با روش مونت‌کارلو و کد (MCNPX.. 22

3-1 مقدمه. . 23

3-2 لومینسانس…. 24

3-3 فلوئورسانس و فسفرسانس…. 24

3-4 سوسوزن‌ها 24

3-5 سوسوزن‌های غیرآلی.. 25

3-6 فرآیند سوسوزنی در مواد غیر آلی.. 25

3-7 آشکارساز CsI، به‌عنوان یک سوسوزن غیرآلی.. 27

3-8 روش مونت کارلو و استفاده از کد MCNPX.. 28

3-8-1منشأ روش مونت کارلو. 28

3-9 روش مونت کارلو. 29

1-1مقدمه. 2

فصل دوم (کلیات فیزیکی آشکارسازها( 7

2-1 مقدمه.. 8

2-2 برهمکنش تابش با ماده 8

2-3 برهمکنش ذرات باردار. 9

2-3-1برهمکنش‌های کولنی.. 9

2-3-2گسیل تابش الکترومغناطیسی (تابش ترمزی). 10

2-4 برهمکنش فوتون با ماده 11

2-4-1اثر فوتوالکتریک… 12

2-4-2پراکندگی کامپتون. 13

2-4-3تولید زوج.. 15

2-5 اصول پایه در آشکارسازی تابش…. 16

2-6 آشکارسازهای سوسوزن. 17

2-7 لامپ تکثیر کننده ی فوتونی.. 18

2-8 پیش تقویت کننده 20

2-9 تقویت کننده 21

2-10تحلیلگر چند کاناله. 21

فصل سوم ) اصول آشکارسازهای سوسوزن و آشنایی با روش مونت‌کارلو و کد (MCNPX.. 22

3-1 مقدمه. . 23

3-2 لومینسانس…. 24

3-3 فلوئورسانس و فسفرسانس…. 24

3-4 سوسوزن‌ها 24

3-5 سوسوزن‌های غیرآلی.. 25

3-6 فرآیند سوسوزنی در مواد غیر آلی.. 25

3-7 آشکارساز CsI، به‌عنوان یک سوسوزن غیرآلی.. 27

3-8 روش مونت کارلو و استفاده از کد MCNPX.. 28

3-8-1منشأ روش مونت کارلو. 28

3-9 روش مونت کارلو. 29

3-10اساس روش محاسبه. 29

3-11 کد MCNPX 30

3-11-1 استفاده از کد. 30

3-11-2 کارت سلول. 33

3-11-3 کارت سطوح.. 34

3-11-4 کارت داده 35

3-11-5 کارت نوع مسأله (MODE) 35

3-11-6 کارت اهمیت (IMP) 36

3-11-7 چشمه. 36

3-12انواع خروجی استاندارد (تالی ها). 37

3-13 تالی F8 37

3-14 متغیر GEB.. 38

فصل چهارم (طیف سنجی پرتوهای گاما به وسیله ی آشکارسازهای 2 و 3 اینچی (CsI(Tl) 40

4-1 مقدمه. . 41

4-2 اندازه گیری طیف چشمه های تک انرژی گاما 41

4-3 کالیبراسیون. 42

4-4 طیف مشخصه. 45

4-5 FWHM (تمام پهنا در نیم ارتفاع). 47

4-6 ضرایب GEB.. 49

4-7 شبیه سازی طیف ها به وسیله ی کد MCNPX.. 52

4-7-1مقایسه ی طیف های شبیه سازی شده با طیف های تجربی.. 52

4-8 تابع پاسخ در محدوده ی فوتوپیک… 57

4-8-1مقایسه ی توابع پاسخ تجربی و محاسباتی.. 57

4-9 اندازه ی بلور سوسوزن. 60

4-9-1تأثیر ابعاد سوسوزن بر تابع پاسخ.. 60

4-9-2سهم قله ها در طیف ها 63

فصل پنجم ) بحث و نتیجه گیری(.. 64

5-1 مقایسه ی طیف های تجربی و شبیه سازی شده در انرژی های پایین.. 65

5-2 مقایسه ی طیف های تجربی و شبیه سازی شده در انرژی های بالا. 66

5-3 مقایسه ی توابع پاسخ نظری و تجربی.. 66

5-4 بررسی اثر ابعاد بلور سوسوزن بر تابع پاسخ.. 66

5-5 مقایسه ی FWHM… 67

5-6 سهم هر قله در کل طیف ( ). 67

منابع: 69

فهرست شکل‌ها

شکل ‏1‑1: طیف نوعی آشکارساز سوسوزن در (الف) انرژی بالا و (ب) انرژی پایین.. 4

شکل ‏2‑1: مسیر ذره سنگین و مسیر ذرات سبک درون ماده 10

شکل ‏2‑2: اثر فوتوالکتریک… 12

شکل ‏2‑3: تک قله با انرژی جنبشی کل متناظر با انرژی پرتوی گامای فرودی.. 13

شکل ‏2‑4: وابستگی سطح مقطع کامپتون به (الف) عدد اتمی ماده پراکننده و (ب) انرژی فوتون فرودی.. 14

شکل ‏2‑5: توزیع انرژی الکترون مربوط به پدید ه ی کامپتون 15

شکل ‏2‑6: وابستگی سطح مقطع تولید زوج به (الف) عدد اتمی ماده پراکننده و (ب) انرژی فوتون فرودی.. 16

شکل ‏2‑7: طرح‌واره آشکارساز سوسوزن و الکترونیک آن. 18

شکل ‏2‑8: طرحی از لوله تکثیر کننده ی فوتونی.. 19

شکل ‏3‑1: نمایش ترازهای انرژی مجاز در سوسوزن غیر آلی 26

شکل ‏3‑2: کارت سلول در شبیه سازی.. 34

شکل ‏3‑3: کارت سطوح در شبیه سازی یدور سزیم. 35

شکل ‏3‑4: مثالی از تعریف چشمه در MCNP. 37

شکل ‏3‑5: نمونه ای از فایل متنی برای شبیه سازی آشکارساز. 39

شکل ‏4‑1: خروجی MCA ( شمارش ها برحسب کانال). 43

شکل ‏4‑2: منحنی کالیبراسیون آشکارساز 2 اینچی.. 44

شکل ‏4‑3: منحنی کالیبراسیون آشکارساز 3 اینچی.. 44

شکل ‏4‑4: طیف زمینه ثبت شده بوسیله ی آشکارساز 3 اینچی.. 46

شکل ‏4‑5: طیف سدیم-22 بهمراه زمینه حاصل از آشکارساز 3 اینچی.. 46

شکل ‏4‑6: طیف مشخصه ی سدیم-22 حاصل از آشکارساز 3 اینچی.. 47

شکل ‏4‑7: فوتوپیک گاوسی به همراه زمینه. 48

شکل ‏4‑8: فوتوپیک گاوسی.. 49

شکل ‏4‑9: منحنی برازش FWHM برای آشکارساز 2 اینچی.. 50

شکل ‏4‑10: منحنی برازش FWHM برای آشکارساز 3 اینچی.. 50

شکل ‏4‑11: طیف کبالت-60 حاصل از شبیه سازی آشکارساز CsI. 51

شکل ‏4‑12:مقایسه طیف های تجربی و شبیه سازی آشکارساز 2 اینچی برای چشمه Co60. 53

شکل ‏4‑13:مقایسه طیف های تجربی و شبیه سازی آشکارساز2 اینچی برای چشمه Cs137. 53

شکل ‏4‑14:مقایسه طیف های تجربی و شبیه سازی آشکارساز 2 اینچی برای چشمه Na22. 54

شکل ‏4‑15:مقایسه طیف های تجربی و شبیه سازی آشکارساز 2 اینچی برای چشمه Zn65. 54

شکل ‏4‑16:مقایسه طیف های تجربی و شبیه سازی آشکارساز 3 اینچی برای چشمه Co60. 55

شکل ‏4‑17:مقایسه طیف های تجربی و شبیه سازی آشکارساز 3 اینچی برای چشمه Cs137. 55

شکل ‏4‑18: مقایسه طیف های تجربی و شبیه سازی آشکارساز 3 اینچی برای چشمه Na22. 56

شکل ‏4‑19: مقایسه طیف های تجربی و شبیه سازی آشکارساز 3 اینچی برای چشمه Zn65. 56

شکل ‏4‑20: مقایسه‏ی تابع پاسخ تجربی و محاسباتی آشکارساز2 اینچی برای انرژی keV 511 Zn-65. 57

شکل ‏4‑21: : مقایسه‏ی تابع پاسخ تجربی و محاسباتی آشکارساز2 اینچی برای انرژی keV 1115Zn-65 58

شکل ‏4‑22: : مقایسه‏ی تابع پاسخ تجربی و محاسباتی آشکارساز2 اینچی برای انرژی keV 1173 Co-60. 58

شکل ‏4‑23: مقایسه‏ی تابع پاسخ تجربی و محاسباتی آشکارساز2 اینچی برای انرژی keV 1332 Co-60. 59

شکل ‏4‑24: مقایسه‏ی تابع پاسخ تجربی و محاسباتی آشکارساز2 اینچی برای انرژی keV 1275 Na-22. 59

شکل ‏4‑25: مقایسه‏ی تابع پاسخ تجربی و محاسباتی آشکارساز2 اینچی برای انرژی keV 662 Cs-137. 60