Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Shirani bidabadi,Mohammad-Hassan Alamatsaz
احمد شیرانی بیدابادی (استاد راهنما) محمدحسن علامتساز (استاد مشاور)
 
STUDENT
Amirhossein Payandeh
امیرحسین پاینده

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

Efficiency determination of HPGe detector by Monte Carlo simulation method using the efficiency transfer function and comparison with experimental results
One type of gamma-ray detector is the HPGe detector, which is used to measure poor performance in soil or ambient radioactive samples due to its very high resolution and relatively good efficiency. Determining the activity of ambient samples requires prior knowledge of the efficiency of the full energy peak under the measurement conditions, and it is necessary that the detector efficiency in the considerable range of gamma energy required by standard homogeneous sources and All shapes (with similar dimensions, density and chemical compositions) are determined with ambient samples at different gamma ray energies. These conditions are not easy to achieve in many laboratories. Therefore, in recent years, attempts have been made to simulate the efficiency of this type of detector and replace the experimental method. However, before using simulation calculations, it is necessary to confirm the correctness of this type of calculation by comparing the experimental results and making the necessary corrections. In this regard, in this dissertation, the whole system of bulk standard spring mass detection system was calculated using MCNPX.2.6 code, simulation and detection efficiency of this system in the range of energy (121 to 1408 kV) and compared with experimental results. Then, by using simulations and measurements related to point springs and using the efficiency transfer function, the simulation results of bulk springs are corrected to be closer to the experimental results. Using the efficiency transfer function reduced this difference to less than 5%, which would be very satisfactory for measuring environmental samples. In the following, by calculating the experimental efficiency and simulating a point spring at distances of 15, 25 and 35 cm from the detector, we will show the efficiency of a massive spring simulation using the efficiency transfer function. This function is dependent only on the photon energy and is largely independent of the geometric configurations.
یکی از انواع آشکارسازهای اشعه ­ی گاما، آشکارساز HPGe محسوب می‌شود که با توجه به قدرت تفکیک بسیار بالا و بازدهی نسبتاً خوبی که دارد، برای اندازه‌گیری فعالیت‌های ضعیف در نمونه­ های خاکی و یا آبی پرتوزای محیطی مورد استفاده قرار می‌گیرد. تعیین فعالیت نمونه ­های محیطی نیازمند داشتن اطلاع قبلی از بازدهی قله تمام انرژی در شرایط اندازه‌گیری است و لازم است که بازده آشکارساز در بازه­ی قابل ملاحظه­ ای از انرژی گاما که مورد نیاز است، توسط چشمه­ های استاندارد هم­ جنس و هم ­شکل (دارای ابعاد، چگالی و ترکیب‌های شیمیایی مشابه) با نمونه‌های محیطی در انرژی‌های مختلف اشعه گاما تعیین شود. دستیابی به این شرایط در بسیاری از آزمایشگاه‌ها آسان نیست. لذا در سال­ه ای اخیر سعی گردیده به کمک شبیه‌سازی بازده این نوع از آشکارسازها به دست آید و جایگزین روش تجربی شود. لیکن قبل از استفاده از محاسبات شبیه‌سازی لازم است درستی این نوع محاسبات از طریق مقابسه با نتایج تجربی و انجام اصلاحات لازم مورد تایید قرار گیرد. در این راستا در این پایان نامه کل سیستم آشکارسازی چشمه‌ی حجیم استاندارد خاکی با استفاده از کد MCNPX.2.6 شبیه‌سازی و بازده آشکارسازی این سسیستم در گستره­­ای از انرژی (121 تا 1408 کیلو الکترون‌ولت) محاسبه و با نتایج تجربی مقایسه شد. سپس با استفاده از شبیه‌سازی و اندازه­ گیری­های مربوط به چشمه­ های نقطه‌ای و به کارگیری تابع انتقال بازدهی نتایج شبیه‌سازی چشمه حجیم اصلاح تا به نتایج تجربی تزدیک­تر شوند. به کارگیری تابع انتقال بازدهی موجب گردید این اختلاف به زیر 5 درصد کاهش یابد که برای اندازه‌گیری نمونه­ های محیطی بسیار رضایت­ بخش خواهد بود. در ادامه نیز با محاسبه ­ی بازده تجربی و شبیه ­سازی چشمه­ ی نقطه ­ای در فاصله­ های 15، 25 و 35 سانتی­متری از آشکارساز و اصلاح بازده شبیه­ سازی چشمه ­ی حجیم به کمک تابع انتقال بازدهی نشان خواهیم داد این تابع فقط وابسته به انرژی فوتون بوده و تا حد زیادی مستقل از پیکربندی ­های هندسی می ­باشد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی