طراحی مفهومی سیستم رادیوگرافی نوترون، شناسایی پارامترهای موثر در کیفیت تصویر و بهینه سازی آنها برای کاربردهای صنعتی

تصویربرداری نوترونی بعنوان یکی از روشهای آزمون غیر مخرب مواد، بسرعت در حال توسعه و پیشرفت بوده و که دارای مزیت های بارزی نسبت به تصویربرداری پرتوی گاما (یا پرتو ایکس) معمول است. سطح مقطع های نوترونی اغلب مستقل از عدد اتمی مواد است، در نتیجه تصویربرداری نوترونی قادر به تشخیص مواد با عدد اتمی یکسان و یا مواد با عدد اتمی پائین است حتی اگر این مواد توسط موادی با عدد اتمی بالا پوشیده شده باشند. یکی از مهم ترین عوامل موثر در کیفیت و قدرت تفکیک تصاویر رادیوگرافی نوترونی، از بین بردن مولفه نوترون های پراکنده شده یا جداسازی آن از بقیه نوترون های عبوری از نمونه می باشد. پراکندگی نوترون ها باعث ایجاد اعوجاج ها و تیرگی هایی در تصاویر می شود. در این پروژه الگوریتمی برای تصحیح پراکندگی نوترون ها در تصاویر رادیوگرافی نوترونی ارائه شده است. به این منظور از کد مونت کارلوی mcnpx که دارای قابلیت های خاصی برای محاسبه توزیع مکانی نوترون ها بر روی یک صفحه آشکارسازی می باشد، استفاده شده است. با توجه به اینکه عواملی از جمله نوع ماده نمونه، ضخامت آن و همچنین فاصله نمونه تا آشکارساز بر روی توزیع مولفه پراکندگی نوترون ها و درنتیجه بر روی کیفیت و قدرت تفکیک تصاویر تاثیر گذار هستند، نمونه های مکعبی از آب، گازوئیل، مس و سرب و نمونه هایی به شکل پله پلکسی گلاس،استیل و مس با ضخامت ها مختلف و فواصل متفاوت از صفحه آشکارساز مورد شبیه سازی قرار گرفته و الگوریتم تصحیح تابع توزیع پراکندگی نوترون ها بر روی توزیع کلی نوترون ها بر روی صفحه آشکارساز، اعمال گردید. نتایج بدست آمده نشان می دهد که با اعمال تصحیح تابع پراکندگی بسته به ضخامت نمونه و فاصله آن از آشکارساز، وضوح تصاویر و قدرت تفکیک آنها به طور قابل ملاحظه ای افزایش پیدا می کند.