Υπολογισμός συντελεστών διόρθωσης του φαινομένου της πραγματικής σύμπτωσης με χρήση τεχνικών προσομοίωσης Monte-Carlo

Abstract

Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι ο υπολογισμός των συντελεστών διόρθωσης του φαινομένου της πραγματικής σύμπτωσης (true coincidence) με χρήση τεχνικών προσομοίωσης Monte-Carlo. Μελετήθηκε η λειτουργία του κώδικα προσομοίωσης PENELOPE (έκδοση 2005), ο οποίος είναι εγκατεστημένος στο Εργαστήριο Πυρηνικής Τεχνολογίας του Εθνικού Μετσοβίου Πολυτεχνείου (Ε.Π.Τ.-Ε.Μ.Π.) από το 2006 και προσομοιώνει τις αλληλεπιδράσεις σωματιδίων και φωτονίων με την ύλη. Τροποποιήθηκε κατάλληλα ο συγκεκριμένος κώδικας ώστε να εμπεριέχεται στη λειτουργία του η επίδραση του φαινομένου της πραγματικής σύμπτωσης. Πραγματοποιήθηκε για τις ίδιες συνθήκες πηγής-ανιχνευτή, σύγκριση των αποτελεσμάτων προσομοίωσης με χρήση του τροποποιημένου κώδικα σε σχέση με τα αντίστοιχα πειραματικά δεδομένα η οποία κατέληξε σε αποκλίσεις ανάμεσα στα δεδομένα αυτά μικρότερες από 4%. Τέλος, με χρήση του τροποποιημένου κώδικα προσομοίωσης PENELOPE προσδιορίστηκαν συντελεστές διόρθωσης για το φαινόμενο της πραγματικής σύμπτωσης για ποικίλες γεωμετρίες πηγής-ανιχνευτή.

The aim of the present thesis is the calculation of the true coincidence correction factors using Monte-Carlo simulation techniques. The operation of the simulation code PENELOPE (v.2005) was studied, which is installed at the Nuclear Engineering Department of the National Technical University of Athens (N.E.D.-N.T.U.A.) since 2006 and simulates the interactions of particles and photons with matter. This programming code is properly modified in order to include in its operation the true coincidence phenomenon. The simulation results using the modified code were compared to the experimental data for the same source-to-detector conditions. Finally, correction factors for the true coincidence phenomenon were specified for various source-to-detector geometries using source code PENELOPE.