Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Shirani bidabadi,Akbar Parvazian
احمد شیرانی بیدابادی (استاد راهنما) اکبر پروازیان (استاد مشاور)
 
STUDENT
KHALID RAHMANI
خالید رحمانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Analysis of Gamma-Ray Spectra from NaI(Tl) Detector Using the MCNP Code
In this thesis, gamma–rays spectra measured by a NaI(Tl) 3 in ×5 in ×16 in detector were analyzed. For this, a series of radioactive sources emitting gamma-ray of known energies together with a 137 Cs source, were measured with the detector. To determine the location of peaks in the measured spectra APTEC software was used. Determination of peak channel in the spectrum of 137 Cs source showed that the peaks shift to lower channel by time. To calibrate the detector properly, the peaks of other sources were shifted with a linear relationship using the peak of 137 Cs source in each spectrum and the spectrum of 137 Cs which was measured alone (the first spectrum measured). Then, the detector was calibrated using peaks transmission. To remove background under the peaks and determine FWHM of detector, the spectrum of each source was determined with the MCNP code without Gaussian distribution for the peaks and was subtracted from experimental spectrum. Fitting a Gaussian function on pure peaks, FWHM in the energies were computed. FWHM defined function in MCNP code was fitted on obtained FWHM for several energies, then FWHM was obtained for energy range of 0.06 MeV to 2.6 MeV. Next, to determine counts related to each energy in the spectrum of sources that emit more than one gamma and overlap in the experimental spectrum, the experimental spectrum of these sources were built. For this, the energy spectra of the sources were first simulated with MCNP code using Gaussian Energy Broadening (GEB). Then simulated spectra were summed and normalized so that measured spectra were made. Making experimental spectrum by use of simulated spectra allow to calculate the number of counts of each energy. This method is also used to determine the counts related to any peak in a compound spectrum. This was done for both sources of 60 Co and 133 Ba. . Keyword : NaI(Tl) detector, FWHM, simulation of spectra, gamma-ray, MCNP code.
در این پایان نامه طیف اشعه ی گاماهای اندازه گیری شده با آشکارساز NaI(Tl) 3 in×5 in×16 in مورد تحلیل قرار گرفت. برای این کار طیف یک سری چشمه پرتوزای گسیلنده گاما با انرژی مشخص همراه با چشمه 137 Cs با آشکارساز ذکر شده اندازه گیری شد. رأس قله ها در طیف های اندازه گیری شده با استفاده از نرم افزار APTEC تعیین شدند. تعیین کانال قله ی چشمه ی 137 Cs در طیف ها نشان داد که قله ها با گذشت زمان به طرف کانال های پایین انتفال پیدا می کنند. برای مدرج کردن آشکارساز قله ی چشمه های دیگر با استفاده از قله ی چشمه ی 137 Cs موجود در هر طیف و طیف چشمه 137 Cs که به تنهایی اندازه گیری شده بود (اولین طیف اندازه گیری شده )، با یک رابطه ی خطی انتقال داده شدند و آشکارساز با استفاده از قله های انتقال داده شده مدرج شد. برای حذف زمینه‌ی زیر قله ها و تعیین FWHM آشکارساز، طیف هر کدام از چشمه های مورد مطالعه بدون توزیع گوسی قله ها با کد MCNP شبیه سازی شد و سپس از طیف تجربی کم شد. با برازش یک تابع گوسی بر قله های خالص، FWHM در این انرژی ها محاسبه شد. تابع تعریف شده FWHM در کد MCNP، بر FWHM به دست آمده برای چند انرژی برازش داده شد و FWHM برای گستره ی انرژی MeV 06/0 تا MeV 6/2 به دست آمد. در مرحله ی بعد برای تعیین شمارش های مربوط به هر انرژی در طیف چشمه هائی که بیش از یک گاما گسیل می دارند و در طیف تجربی همپوشانی می کنند، طیف اندازه‌گیری شده این چشمه ها ساخته شد. این کار به این ترتیب انجام شد، که ابتدا طیف مربوط به هر انرژی در چشمه ها با در نظر گرفتن توزیع گوسی با کد MCNP شبیه سازی شد. سپس طیف های شبیه سازی شده طوری با هم جمع و بهنجار شدند که طیف اندازه گیری شده ساخته شود. ساختن طیف تجربی با استفاده از طیف های شبیه سازی شده این امکان را می دهد که تعداد شمارش های مربوط به هر انرژی محاسبه شود. همچنین شمارش های مربوط به هر قله در طیف مرکب با این روش تعیین شد. این کار برای دو چشمه ی 60 Co و 133 Ba انجام گرفت. واژه های کلیدی : آشکارساز NaI(Tl)، FWHM، شبیه سازی طیف، اشعه ی‌گاما،کد MCNP .

ارتقاء امنیت وب با وف بومی