محاسبات دزسنجی و بهینه سازی شاخص های دستگاه فعالسازی نوترونی
چکیده
تحلیل گاماهای ناشی از فعالسازی نوترونی به عنوان یک روش قدرتمند تشخیص عناصر شناخته می شود. این تنها روش غیرمخرب برای تعیین مقدار کل عناصر اصلی بدن مانند: کلسیم، سدیم، کلر، فسفر، نیتروژن، هیدروژن، اکسیژن و کربن است. تکنیک فعالسازی نوترونی با استفاده از محاسبات مونت کارلو به طور مستمر در حال تصحیح شدن می باشد. یکی از این سیستم ها، دستگاه موجود در آزمایشگاه تحقیقاتی brookhaven است؛ که براساس دستاوردهای علمی چهار دهه گذشته بهینه سازی شده است. اما دز رسیده به بدن یکی از چالش های آن است. از آغاز قرن بیست و یکم و امکان دسترسی به کامپیوترهای پیشرفته تر، استفاده از محاسبات مونت کارلو برای دزسنجی جدی تر شده است. اکنون می توان با استفاده از شبیه سازی فانتوم های ریاضی در هر سیستم فعالسازی، برآوردی از دز رسیده به اعضای بدن را محاسبه نمود. برای تعیین خطای سیستماتیک محاسبات مونت کارلو مربوط به روش فعالسازی نوترونی، فانتوم های شبیه انسان با استفاده از مواد معادل بافت های مختلف بدن ساخته شده اند. به طوری که می توان نتایج فوق را با این داده ها مقایسه نمود و دقت محاسبات را تخمین زد.ارزیابی روش فعالسازی نوترونی با دو شاخص مهم حساسیت و یکنواختی امکان پذیر است. لذا، لازم است چیدمانی برای دستگاه فعالسازی طراحی شود که این شاخص ها در آن بهینه شده باشند. شاخص حساسیت براساس دو کمیت دز موثر و آهنگ فعالسازی کل تعریف می شود. از طرف دیگر، کاهش خطای سیستماتیک دستگاه تابع یکنواختی توزیع آهنگ فعالسازی می باشد. بنابراین، کمیت های دز موثر، آهنگ فعالسازی کل و یکنواختی توزیع آهنگ فعالسازی برای بهینه سازی شاخص های دستگاه به هم وابسته هستند. هدف از انجام این پایان نامه، تعیین خطای سیستماتیک محاسبات دزسنجی در دستگاه فعالسازی نوترونی و طراحی چیدمانی از دستگاه است که در آن شاخص های حساسیت و یکنواختی بهینه شده باشند. در نهایت، این شاخص ها با گزارش محققان دیگر مقایسه می شوند.