دانشگاه نیشابور

دانشکده علوم پایه

گروه فیزیک

پایان­نامه­ی دوره کارشناسی ارشد

(فیزیک هسته­ای)

 

موضوع:

تعیین تابع پاسخ غیر­خطی آشکارسازهای 2 اینچی و 3 اینچیCsI(Tl)

اساتید راهنما: دکتر محمود سخائی

دکتر علیرضا وجدانی نقره­ئیان

 

استاد مشاور:

دکتر عطیه ابراهیمی خانکوک

 

اسفند 1393

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب

فصل اول. 1

1-1مقدمه. 2

فصل دوم  (کلیات فیزیکی آشکارسازها( 7

2-1                   مقدمه.. 8

2-2                   برهمکنش تابش با ماده 8

2-3                   برهمکنش ذرات باردار. 9

2-3-1برهمکنش‌های کولنی.. 9

2-3-2گسیل تابش الکترومغناطیسی (تابش ترمزی). 10

2-4                   برهمکنش فوتون با ماده 11

2-4-1اثر فوتوالکتریک… 12

2-4-2پراکندگی کامپتون. 13

2-4-3تولید زوج.. 15

2-5                   اصول پایه در آشکارسازی تابش…. 16

2-6                   آشکارسازهای سوسوزن. 17

2-7                   لامپ تکثیر کننده ی فوتونی.. 18

2-8                   پیش تقویت کننده 20

2-9                   تقویت کننده 21

2-10تحلیلگر چند کاناله. 21

فصل سوم ) اصول آشکارسازهای سوسوزن و آشنایی با روش مونت‌کارلو و کد (MCNPX.. 22

3-1                   مقدمه. . 23

3-2                   لومینسانس…. 24

3-3                   فلوئورسانس و فسفرسانس…. 24

3-4                   سوسوزن‌ها 24

3-5                   سوسوزن‌های غیرآلی.. 25

3-6                   فرآیند سوسوزنی در مواد غیر آلی.. 25

3-7                   آشکارساز CsI، به‌عنوان یک سوسوزن غیرآلی.. 27

3-8                   روش مونت کارلو و استفاده از کد MCNPX.. 28

3-8-1منشأ روش مونت کارلو. 28

3-9                   روش مونت کارلو. 29

3-10اساس روش محاسبه. 29

3-11 کد MCNPX   30

3-11-1  استفاده از کد. 30

3-11-2  کارت سلول. 33

3-11-3  کارت سطوح.. 34

3-11-4  کارت داده 35

3-11-5  کارت نوع مسأله (MODE) 35

3-11-6  کارت اهمیت (IMP) 36

3-11-7  چشمه. 36

3-12انواع خروجی استاندارد (تالی ها). 37

3-13 تالی F8    37

3-14 متغیر GEB.. 38

فصل چهارم  (طیف سنجی پرتوهای گاما به وسیله ی آشکارسازهای 2 و 3 اینچی (CsI(Tl) 40

4-1                   مقدمه. . 41

4-2                   اندازه گیری طیف چشمه های تک انرژی گاما 41

4-3                   کالیبراسیون. 42

4-4                   طیف مشخصه. 45

4-5                   FWHM (تمام پهنا در نیم ارتفاع). 47

4-6                   ضرایب GEB.. 49

4-7                   شبیه سازی طیف ها به وسیله ی کد MCNPX.. 52

4-7-1مقایسه ی طیف های شبیه سازی شده با طیف های تجربی.. 52

4-8                   تابع پاسخ در محدوده ی فوتوپیک… 57

4-8-1مقایسه ی توابع پاسخ تجربی و محاسباتی.. 57

4-9                   اندازه ی بلور سوسوزن. 60

4-9-1تأثیر ابعاد سوسوزن بر تابع پاسخ.. 60

4-9-2سهم قله ها در طیف ها 63

فصل پنجم ) بحث و نتیجه گیری(.. 64

5-1                   مقایسه ی طیف های تجربی و شبیه سازی شده در انرژی های پایین.. 65

5-2                   مقایسه ی طیف های تجربی و شبیه سازی شده در انرژی های بالا. 66

5-3                   مقایسه ی توابع پاسخ نظری و تجربی.. 66

5-4                   بررسی اثر ابعاد بلور سوسوزن بر تابع پاسخ.. 66

5-5                   مقایسه ی FWHM… 67

5-6                   سهم هر قله در کل طیف ( ). 67

منابع: 69

فهرست شکل‌ها

شکل ‏1‑1: طیف نوعی آشکارساز سوسوزن در (الف) انرژی بالا و (ب) انرژی پایین.. 4

شکل ‏2‑1: مسیر ذره سنگین و مسیر ذرات سبک درون ماده 10

شکل ‏2‑2: اثر فوتوالکتریک… 12

شکل ‏2‑3: تک قله با انرژی جنبشی کل متناظر با انرژی پرتوی گامای فرودی.. 13

شکل ‏2‑4: وابستگی سطح مقطع کامپتون به (الف) عدد اتمی ماده پراکننده و (ب) انرژی فوتون فرودی.. 14

شکل ‏2‑5: توزیع انرژی الکترون مربوط به پدید ه ی کامپتون 15

شکل ‏2‑6: وابستگی سطح مقطع تولید زوج به (الف) عدد اتمی ماده پراکننده و (ب) انرژی فوتون فرودی.. 16

شکل ‏2‑7: طرح‌واره آشکارساز سوسوزن و الکترونیک آن. 18

شکل ‏2‑8: طرحی از لوله تکثیر کننده ی فوتونی.. 19

شکل ‏3‑1: نمایش ترازهای انرژی مجاز در سوسوزن غیر آلی 26

شکل ‏3‑2: کارت سلول در شبیه سازی.. 34

شکل ‏3‑3: کارت سطوح در شبیه سازی یدور سزیم. 35

شکل ‏3‑4: مثالی از تعریف چشمه در MCNP. 37

شکل ‏3‑5: نمونه ای از فایل متنی برای شبیه سازی آشکارساز. 39

شکل ‏4‑1: خروجی MCA ( شمارش ها برحسب کانال). 43

شکل ‏4‑2: منحنی کالیبراسیون آشکارساز 2 اینچی.. 44

شکل ‏4‑3: منحنی کالیبراسیون آشکارساز 3 اینچی.. 44

شکل ‏4‑4: طیف زمینه ثبت شده بوسیله ی آشکارساز 3 اینچی.. 46

شکل ‏4‑5: طیف سدیم-22 بهمراه زمینه حاصل از آشکارساز 3 اینچی.. 46

شکل ‏4‑6: طیف مشخصه ی سدیم-22 حاصل از آشکارساز 3 اینچی.. 47

شکل ‏4‑7: فوتوپیک گاوسی به همراه زمینه. 48

شکل ‏4‑8: فوتوپیک گاوسی.. 49

شکل ‏4‑9: منحنی برازش FWHM برای آشکارساز 2 اینچی.. 50

شکل ‏4‑10: منحنی برازش FWHM برای آشکارساز 3 اینچی.. 50

شکل ‏4‑11: طیف کبالت-60 حاصل از شبیه سازی آشکارساز CsI. 51

شکل ‏4‑12:مقایسه طیف های تجربی و شبیه سازی آشکارساز 2 اینچی برای چشمه Co60. 53

شکل ‏4‑13:مقایسه طیف های تجربی و شبیه سازی آشکارساز2 اینچی برای چشمه Cs137. 53

شکل ‏4‑14:مقایسه طیف های تجربی و شبیه سازی آشکارساز 2 اینچی برای چشمه Na22. 54

شکل ‏4‑15:مقایسه طیف های تجربی و شبیه سازی آشکارساز 2 اینچی برای چشمه Zn65. 54

شکل ‏4‑16:مقایسه طیف های تجربی و شبیه سازی آشکارساز 3 اینچی برای چشمه Co60. 55

شکل ‏4‑17:مقایسه طیف های تجربی و شبیه سازی آشکارساز 3 اینچی برای چشمه Cs137. 55

شکل ‏4‑18: مقایسه طیف های تجربی و شبیه سازی آشکارساز 3 اینچی برای چشمه Na22. 56

شکل ‏4‑19: مقایسه طیف های تجربی و شبیه سازی آشکارساز 3 اینچی برای چشمه Zn65. 56

شکل ‏4‑20: مقایسه‏ی تابع پاسخ تجربی و محاسباتی آشکارساز2 اینچی برای انرژی keV 511 Zn-65. 57

شکل ‏4‑21: : مقایسه‏ی تابع پاسخ تجربی و محاسباتی آشکارساز2 اینچی برای انرژی keV 1115Zn-65 58

شکل ‏4‑22: : مقایسه‏ی تابع پاسخ تجربی و محاسباتی آشکارساز2 اینچی برای انرژی keV 1173 Co-60. 58

شکل ‏4‑23: مقایسه‏ی تابع پاسخ تجربی و محاسباتی آشکارساز2 اینچی برای انرژی keV 1332 Co-60. 59

شکل ‏4‑24: مقایسه‏ی تابع پاسخ تجربی و محاسباتی آشکارساز2 اینچی برای انرژی keV 1275 Na-22. 59

شکل ‏4‑25: مقایسه‏ی تابع پاسخ تجربی و محاسباتی آشکارساز2 اینچی برای انرژی keV 662 Cs-137. 60

شکل ‏4‑26: مقایسه طیف 137-Cs ثبت شده با هر دو آشکارساز. 61

شکل ‏4‑27: مقایسه طیف 22-Na ثبت شده با هر دو آشکارساز. 61

شکل ‏4‑28: مقایسه طیف 65-Zn ثبت شده با هر دو آشکارساز. 62

شکل ‏4‑29:مقایسه طیف 60-Co ثبت شده با هر دو آشکارساز. 62

 

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.