دانلود مقاله بررسی فرونشانی کامپتون با استفاده از آشکارساز سوسوزن پلاستیکبه روش تجربی و شبیه سازی

word قابل ویرایش
6 صفحه
دسته : اطلاعیه ها
5700 تومان

-۱ مقدمه

به دلیل اینکه میزان تابش زمینه در MDA1 سیستم تاثیر گذار میباشـد، لازم اسـت از حفـاظ غیـر غعـال سرب در اطراف آشکارساز استفاده گردد. این امر در خصوص آنالیز چشمههای با اکتیویتـه پـایین از اهمیـت بالایی برخوردار است.[i ] در برخی آزمایشها نظیر اندازه گیریهـای بـا احتمـال پـایین گـذر،جهت کـاهش بیشتر اثرات تابشهای ناخواسته در طیف از حفاظ فعال استفاده میگردد .[ii] بخشی از تابشهای ناخواسـته ناشی از پیوستار کامپتون پرتوهای پر انرژی در نواحی کم انرژی میباشد که امکان آنالیز قلـههـای بـا شـدت کم در این نواحی را کاهش می دهد. برای کاهش پیوستار کامپتون آشکارسازهایی در اطراف آشکارساز اصـلی

۱- Minimum Detectable Activity
21st Iranian Nuclear Conference 25-26Feb 2015 University of Isfahan

قرار داده مـیشـود و بـا پبـادهسـازی مـدار پـاد همفـرودی سـهم پیوسـتار را در طیـف کـاهش مـیدهنـد. آشکارسازهایی که به عنوان حفاظ به کار گرفته میشوند، اغلب چندین آشکارساز از نوع سوسوزن مـیباشـند که هر کدام به یک PMT متصل میباشند.هر چند آشکارسازهای BGO و NaI از کارایی بالاتری برای بـه کارگیری به عنوان آشکارسازهای حفاظ برخوردارند اما با توجـه بـه قیمـت پـایین پلاسـتیک، هنـوز عنـوان آشکارساز فرونشان کامپتون به کار گرفته میشـود.][iiiبـه طـور کلـی پـس زمینـه در طیـف گامـا ناشـی از رادیواکتیویتهی طبیعی آشکارساز و سیستم های همراه آن، محیط اطراف و پرتوهای کیهـانی مـیباشـد کـه انتخاب مواد با رادیواکتیویتهی پایین در ساخت آشکارساز و وسایل اطراف آن میتواند برای مقابله با دو مورد اول کار آمد باشد.]iv[تاکنون روشهای گوناگونی به منظور فرونشانی کامپتون ارائه شده است کـه عبارتنـد از :فرونشانی با استفاده از گاماهای کامپتون به روش غیر همزمانی، فرونشانی با استفاده از گاماهـای همزمـان و فرونشانی با استفاده از آنالیز شکل پالس][v، که در این تحقیق به بررسی فرونشانی کامپتون به روش غیر هم زمانی پرداخته شده است. در ابتدا مدار پـادهمفرودی و فرونشـانی بـا اسـتفاده از آشکارسـاز فرونشـان بیـان میگردد و پس از آن شبیهسازی این پدیده که با استفاده از کد GATE 7صورت گرفته اسـت، شـرح داده خواهد شد و نتایج تجربی و شبیهسازی ارائه شده است.

-۲ روش کار

در این آزمایش از آشکارساز(NaI(Tl با ابعاد۲˝×۲˝ ساخت شـرکت Scionix بـه عنـوان آشکارسـاز اصـلی استفاده شد. جهت فرونشانی پیوستار کامپتون، از آشکارساز سوسوزن پلاستیک استفاده شد. ایـن آشکارسـاز شامل ۸ بلوک سوسوزن پلاستیک با ابعاد ۱۲×۱۲×۱۵ cm3 می باشد که درون یک محفظه فلزی قرار دارنـد. جهت افزایش بازدهی جمع آوری نور، تمامی وجوه بلوک های سوسوزن به جـز وجـه متصـل شـده بـه لامـپ تکثیرکننده فوتونی، با استفاده از رنگ بازتابنده TiO2 پوشانده شده است. نـور هـر یـک از سوسـوزن هـا بـه وسیله یک لامپ تکثیر کننده فوتونی مجزا جمع آوری می گردد. تصویر آشکارساز فرونشـان از مقطـع بـالا در شکل ۱نشان داده شده است. حفره میانی این آشکارساز محل قرارگیری آشکارساز NaI(Tl) میباشد.

شکل ۱ تصویر آشکارساز فرونشان از مقطع بالا.

۲۱st Iranian Nuclear Conference 25-26Feb 2015 University of Isfahan

به منظور پیاده سازی مدار پـاد همفـرودی از مدارشـکل ۲ اسـتفاده گردیـد. در ایـن مـدار، سـیگنال هشـت سوسوزن پلاستیک با استفاده از ماژول Mixer ترکیب گردید و سیگنال حاصل به عنوان سیگنال آشکارسـاز فرونشان در نظر گرفته شد. به دلیل تفاوت بهره تقویت هر لامپ تکثیر کننـده فوتـونی، هـر PMT بـا یـک منبع تغذیه ولتاژ بالا به طور مجزا تغذیه گردید.خروجی آشکارساز فرونشان و آشکارساز مرکـزی (NaI(Tl)) پس از تقویت به وسیله Spec.Amp، جهت زمان گیـری بـه مـاژول TSCA داده شـد. خروجـی TSCA مربوط به هـر آشکارسـاز بـه مـاژول Universal Coincidenceداده شـد. در مـاژول Univesal، ورودی مربوط با آشکارساز NaI(Tl) در مد Coincidence و ورودی مربوط به آشکارساز فرونشان در مـد Anti Coincidence قرار داده شد. عرض پنجره همفرودی در این ماژول ۱ µsec تنظیم گردید. خروجی مـاژول Universal به ماژول Gate& Delay Generator داده شد تا با سـیگنال انـرژی آشکارسـاز NaI(Tl) همزمان گردد.

شکل ۲ شماتیک مدار پاد همفرودی جهت فرونشانی پیوستار کامپتون

به منظور ارزیابی عملی آشکارسازها و مدار همزمـانی، از چشـمه ۱۳۷Cs بـا اکتیویتـه ۱ µCi اسـتفاده شـد. جهت شبیهسازی فرونشانی کامپتون از کد GATE 7 اسـتفاده گردیـد. بـا اسـتفاده از ایـن کـد مجموعـه آشکارســازها مــدلســازی شــد و اطلاعــات مکــان، زمــان و انــرژی هــر انــدرکنش ثبــت گردیــد.فــاکتور فرونشانی((Suppression factor که به اختصار با Sf نشان داده میشود، به صورت نسـبت شـمارشهـای

۲۱st Iranian Nuclear Conference 25-26Feb 2015 University of Isfahan

پیک به کامپتون در حالتی که سیستم فرونشانی کامپتون به کار گرفته میشود به حالت نرمال اسـت کـه بـا استفاده از رابطهی زیر بیان می شود .[vi]

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
wordقابل ویرایش - قیمت 5700 تومان در 6 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد