پديد آورنده :
پاينده، اميرحسين
عنوان :
تعيين بازده آشكارساز HPGe به روش شبيه سازي مونت كارلو با استفاده از تابع انتقال بازدهي و مقايسه با نتايج تجربي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
فيزيك هسته اي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
ع، 153ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
احمد شيراني
استاد مشاور :
محمد حسن علامت ساز
توصيفگر ها :
بازده , چشمهي حجيم استاندارد خاكي , چشمه ي نقطهاي , آشكار ساز HPGe , فعاليت , كد شبيه سازي MCNP
استاد داور :
ظفراله كلانتري، مريم حسنوند
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/08/19
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/08/19
چكيده فارسي :
1 چكيده يكي از انواع آشكارسازهاي اشعهي گاما آشكارساز HPGe محسوب ميشود كه با توجه به قدرت تفكيك بسيار بال و بازدهي نسبتا خوبي كه دارد براي اندازهگيري فعاليتهاي ضعيف در نمونههاي خاكي و يا آبي پرتوزاي محيطي مورد استفاده قرار ميگيرد تعيين فعاليت نمونههاي محيطي نيازمند داشتن اطالع قبلي از بازدهي قله تمام انرژي در شرايط اندازهگيري است و لزم است كه بازده آشكارساز در بازهي قابل مالحظهاي از انرژي گاما كه مورد نياز است توسط چشمههاي استاندارد همجنس و همشكل داراي ابعاد چگالي و تركيبهاي شيميايي مشابه با نمونههاي محيطي در انرژيهاي مختلف اشعه گاما تعيين شود دستيابي به اين شرايط در بسياري از آزمايشگاهها آسان نيست لذا در سالهاي اخير سعي گرديده به كمك شبيهسازي بازده اين نوع از آشكارسازها به دست آيد و جايگزين روش تجربي شود ليكن قبل از استفاده از محاسبات شبيهسازي لزم است درستي اين نوع محاسبات از طريق مقابسه با نتايج تجربي و انجام اصالحات لزم مورد تاييد قرار گيرد در اين راستا در اين پايان نامه كل سيستم آشكارسازي چشمهي حجيم استاندارد خاكي با استفاده از كد 6 2 MCNPX شبيهسازي و بازده آشكارسازي اين سسيستم در گسترهاي از انرژي 121 تا 8041 كيلو الكترونولت محاسبه و با نتايج تجربي مقايسه شد سپس با استفاده از شبيهسازي و اندازهگيريهاي مربوط به چشمههاي نقطهاي و به كارگيري تابع انتقال بازدهي نتايج شبيهسازي چشمه حجيم اصالح تا به نتايج تجربي تزديكتر شوند به كارگيري تابع انتقال بازدهي موجب گرديد اين اختالف به زير 5 درصد كاهش يابد كه براي اندازهگيري نمونههاي محيطي بسيار رضايتبخش خواهد بود در ادامه نيز با محاسبهي بازده تجربي و شبيهسازي چشمهي نقطهاي در فاصلههاي 51 52 و 53 سانتيمتري از آشكارساز و اصالح بازده شبيهسازي چشمهي حجيم به كمك تابع انتقال بازدهي نشان خواهيم داد اين تابع فقط وابسته به انرژي فوتون بوده و تا حد زيادي مستقل از پيكربنديهاي هندسي ميباشد واژگان بازده چشمهي حجيم استاندارد خاكي چشمهي نقطهاي آشكار ساز HPGe فعاليت كد شبيهسازي MCNP كليد
چكيده انگليسي :
Efficiency determination of HPGe detector by Monte Carlo simulation method using the efficiency transfer function and comparison with experimental results Amirhossein Payandeh a payandeh@ph iut ac ir Date of Submission Oct 18 2020 Department of Physics Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor Dr A Shirani Email shirani@iut ac irAbstract One of the types of gamma ray detectors is high purity germanium HPGe detector which is used to measure weak activities in the environmental radioactive soil or watersamples due to its very high resolution and relatively reasonable efficiency Previousinformation on the full energy peak efficiency is required for determining the activity radioactivity of environmental samples Moreover the detector efficiency should bedetermined by standard sources of the same type and geometry same dimensions density and chemical composition using environmental samples at different gamma ray energies ina relatively wide gamma energy range These conditions cannot be often easily provided inmost laboratories Many efforts have been recently made to calculate the efficiency ofgamma ray detectors through simulations as a good alternative to experimental methods Prior to simulations such computations should be validated through comparison withexperimental results to apply required modifications In this regard the solid standardvolume source detector was simulated using the code MCNPX 2 6 and the detectionefficiency of the system was calculated in the range of 121 to 1408 keV and compared withexperimental results Using simulation results point source measurements and theefficiency transfer method function the simulation results for the solid volume source werecorrected to approach the experimental results The difference of experimental andsimulation results was reduced to less than 5 using the efficiency transfer method whichis considered satisfactory for environmental samples In addition by calculating the experimental and simulated efficiencies for a pointsource at distances of 15 25 and 35 cm from the detector and correcting the efficienciesobtained from simulating the volume source using the efficiency transfer method it wasshown that the efficiency transfer method is only dependent on the photon energy and islargely independent of geometry configurations Keywords Efficiency Soil Standard Volume Source Point Source HPGe detector Activity MCNP Simulation Code
استاد راهنما :
احمد شيراني
استاد مشاور :
محمد حسن علامت ساز
استاد داور :
ظفراله كلانتري، مريم حسنوند
