13989

12709

كارشناسي ارشد

هسته اي

اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده فيزيك

1397

يازده، ۸۵ص.: مصور، جدول، نمودار

احمد شيراني

مريم حسنوند

ظفراله كلانتري، محمدحسن علامت‌ساز

1397/07/24

كتابنامه

فيزيك

فيزيك

ID12709

چكيده آشكارسازهاي ژرمانيومي فوق خالص HPGe زير شاخه اي از آشكارساز هاي نيمههادي هستند كه به دليل قدرت تفكيك باال زمان مرده كوچك عدم محدوديت در ابعاد و سازگار بودن با انواع محيطها در سطح گستردهاي از تكنولوژي هستهاي از صنعت فضا گرفته تا پزشكي هسته اي مورد استفاده قرار ميگيرند بازده ذاتي و همچنين مطلق آشكارساز HPGe كه تابع هندسه سيستم چشمه آشكارساز و هم چنين انرژي اشعه گاما ميباشد يك فاكتور مهم در تعيين فعاليت چشمههاي پرتوزا به شمار ميرود كه با تغيير هر يك از عوامل فوق الذكر بازده نيز تغيير ميكند و نيازمند اندازهگيريهاي مجدد خواهد بود يكي از راههاي سادهتر تعيين فعاليت چشمههاي پرتوزا استفاده از بازده ذاتي نقطه مجازي است نقطه مجازي نقطهاي است فرضي كه ميزبان تمامي واكنشها درون آشكارساز است هدف در انجام اين پژوهش تعيين نقطهي مجازي آشكارساز HPGe مدل67 4 GMX 40P و تعيين بازدهي نقطه مجازي براي اين آشكارساز است براي اين كار ابتدا با استفاده از سيستم طيفسنجي HPGe طيف اشعه گاماي گسيل شده از يك چشمه يوروپيوم را در فواصل مختلف چشمه آشكارساز به طور تجربي به دست آورديم و سپس با استفاده از روش شبيهسازي مونت كارلو كد MCNPX سيستم طيفسنجي را شبيهسازي كرديم در اين پژوهش در مرحلهي اول به تعيين فاصله نقطهي مجازي به دو روش تجربي و شبيهسازي براي بازهي انرژي 121 keV تا 1408 keV پرداخته شد كه در محاسبه بازده به روش شبيهسازي از كد مونت كارلو MCNPX استفاده شد و نتايج آن با نتايج تجربي مقايسه شدند كه سازگاري خوبي داشتند در مرحلهي دوم با استفاده از نقطهيمجازي به محاسبهي بازدهينقطهيمجازي براي آشكارساز HPGe پرداختيم و نشان داده شد كه اين بازدهي براي يك انرژي در فواصل مختلف نوسانات كمي دارد يا به عبارتي بازدهي نقطهي مجازي در فواصل مختلف براي يك انرژي يكسان به دست ميآيد و با داشتن آن بازدهي نقطه مجازي محاسبه فعاليت چشمههاي نامعلوم آسانتر است چراكه وابستگي به فاصله از بين رفته است و در فواصل مختلف نيازمند اندازهگيري مجدد نخواهيم بود واژههاي كليدي آشكارساز HPGe روش مونت كارلو كد MCNP بازده نقطه مجازي آشكارساز

Determination of virtual point for HPGe detector at various gamma rays energies by simulation and experimental methods Seyedeh Fatemeh Taheri Ghahfarokhi fatemeh taheri1993@yahoo com Date of Submission Sep 16 2018 Department of Physics Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language Farsi Supervisor Dr A Shirani Email shirani@cc iut ac irAbstractHigh Purity Germanium detectors HPGe are subdivisions of semiconductor detectorswhich are widely used in nuclear technology from space industry to nuclear medicine dueto their high resolution low dead time unlimited size and compatibility with a variety ofenvironments The absolute and intrinsic efficiency of the HPGe detector which dependson the geometry of the source detector system and also on the energy of gamma ray is animportant factor in determining the activity of the radioactive sources A simpler way todetermine the activity of radiation sources is to use the virtual point intrinsic efficiency whichis independent of source detector distance The virtual point is a point within the detectorthat all interactions are assumed to take place in that point The goal of this study is todetermine the location of the virtual point of the HPGe detector of GMX 40P4 76 model anddetermine the virtual point intrinsic efficiency for this detector at various energies of gammarays To do this we first experimentally obtained the spectrum of gamma rays emitted froma Europium source at different distances from the detector using the HPGe spectroscopysystem Similarly using the Monte Carlo simulation method MCNPX code we simulatedthe spectroscopy system In this study in the first step the virtual point distances fromdetector top were determined in two experimental and simulation methods for gamma rayenergies from 121 keV up to 1408 keV the results of which were in good agreements Inthe second step using the virtual point distances we calculated the virtual point intrinsicefficiencies at various gamma ray energies for the HPGe detector and it was shown that thisefficiency for a given energy is almost constant with small deviations for various source detector distances and it is therefore easier to calculate the activity of unknown sources usingthis efficiency because the distance dependency is gone and we do not need to performmeasurements at different distances Keywords HPGe detector Monte Carlo method MCNP code Efficiency virtual pointdetector

احمد شيراني

مريم حسنوند

ظفراله كلانتري، محمدحسن علامت‌ساز