Skip to main content
SUPERVISOR
رعنا سلیمی (استاد مشاور) نورا نصیری مفخم (استاد راهنما) محمدحسن علامتساز (استاد راهنما)
 
STUDENT
Maedeh Zafarzadeh
مائده ظفرزاده

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Optimization of etching conditions of CR-39 detector
Solid State Nuclear Track Detection has a special place, due to its individual advantages, among other techniques. This procedure is called “detector etching” after which, track may be seen under an optical microscope. Some parameters such as concentration and temperature of etchant and the etching time should be obtained for maximum efficiency, which are depended upon characteristic of track forming particle and kind of detector. One aim of the present research is to obtain these conditions for CR-39 detector. Therefore 241 Am alpha particles with energy of 5.48 MeV were detected by CR-39 detector. Best etching conditions for these particle tracks were achieved 6 normal aqueous solution of NaOH at 70 
 12 ℃ '> . Maximum detection efficiency at these conditions was found to be 75.9 %, after 6.5 hours and by counting number of visible tracks. Also some computer programs were used for track simulation and extract track parameters. Experimental results were compared with outputs of these programs, which showed a good agreement with CR39 code results. Also the range of alpha particle was determined with SRIM and MCNPX codes, which had a good agreement with each other. Bulk etch rate is depended on different parameters such as etching conditions, so some methods for determination of this quantity were evaluated. Keywords: 1- Solid State Nuclear Track Detector , 2- TD , 3- CR-39 , 4- chemical etching , 5- Alpha particle , 6- heavy ion particles
آشکارسازی و اندازه گیری انواع تابش های محیطی، از سال ها پیش مورد توجه بوده است. در میان روش hy;های مختلفی که به این منظور پیشنهاد شده است، آشکارسازی رد ذرات باردار در مواد جامد، به دلیل مزیت های منحصر بفردش از جایگاه ویژه ای برخوردار است. آشکارسازی رد منوط به فرآیندی شیمیایی است، که موجب گسترش رد پنهان می شود. این فرآیند که به "سونش آشکارساز" موسوم است، امکان مشاهده ی رد را با میکروسکوپ نوری فراهم می کند. برای داشتن بیشترین بازده آشکارسازی لازم است فرآیند سونش در شرایط خاص صورت گیرد. غلظت و دمای محلول شیمیایی و همچنین مدت زمان انجام فرآیند، مؤلفه هایی هستند که باید با توجه به ویژگی های پرتو و جنس آشکارساز مشخص شوند، که تعیین این شرایط برای آشکارساز CR-39، یکی از اهداف پژوهش حاضر است. برای این منظور رد ذرات آلفای مربوط به چشمه ی Am 241 ، با انرژی MeV 48/5 به وسیله ی آشکارسازCR-39آشکار شد. که در این مورد بهترین شرایط سونش محلول NaOH با غلظت 6 نرمال در دمای 70 حاصل شد. بیشترین مقدار بازده آشکارسازی پس از حدود 6 ساعت و 30 دقیقه سونش در این شرایط 9/75 درصد بود که به روش شمارش تعداد ردهای قابل مشاهده در سطح آشکارساز به دست آمده است. به علاوه، سایر شرایط انجام فرآیند مذکور، از جمله استفاده از همزن در محلول، نوسانات دمایی و یا تغییرات غلظت باید مورد توجه قرار گیرند. در این روش آشکارسازی هندسه ی رد اطلاعات مفیدی راجع به پرتو فرودی به همراه دارد، که دست یابی به آنها با اندازه گیری پارامترهای مختلف رد میسر می باشد. عمق رد و قطر دهانه ی آن، از جمله ی این پارامترها هستند؛ که کمیت هایی نظیر انرژی و جرم یون فرودی را می توان به آنها مربوط دانست. در نهایت کدهای شبیه سازی رد از جمله TRACK_TESTو CR39 که امکان دسترسی به پارامترهای مختلف رد را فراهم می کنند، مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج تجربی با خروجی این برنامه ها ارزیابی شد، که با کد CR39هم خوانی بهتری را نشان می داد. همچنین برد ذرات آلفا با استفاده از کدهای MCNPXو SRIM محاسبه شد، که توافق خوبی را نشان می داد. یکی از عواملی که در شکل گیری رد نقش اساسی دارد، آهنگ سونش حجم آشکارساز، است. این کمیت به عوامل مختلفی از جمله شرایط سونش بستگی دارد، از همین جهت روش های اندازه گیری مورد بررسی قرار گرفت و محدودیت ها و شرایط به کارگیری هر یک ارزیابی شد. واژگان کلیدی: 1- آشکارساز رد هسته ای حالت جامد 2- TD 3- CR-39 4- سونش شیمیایی 5- ذرات آلفا 6- ذرات باردار سنگین

ارتقاء امنیت وب با وف بومی