دزیمتری نوترون و فوتون درمیدان تابشی آمیخته با استفاده از دیود نیمه هادی

دیودهای نیمه هادی گزینه مناسبی برای دزیمتری فعال فردی در مقابل تابش های فوتون، نوترون و میدان های آمیخته فوتون و نوترون می باشند و در سال های اخیر مورد توجه قرارگرفته اند. اغلب دزیمترهای فعال فردی فوتون و نوترون با استفاده از آشکارسازهای دیود سیلیکونی ساخته شده اند. دیودهای سیلیکونی حساس به فوتون بوده و برای ایجاد حساسیت نوترونی در آنها از یک لایه مبدل نوترون استفاده می شود.نوترون های فرودی با مبدل برخورد کرده و ذرات بارداری را تولید می نمایند که انرژی خود را در آشکارساز ذخیره کرده و پالس تولید می کنند. در این رساله، سه روش برای دزیمتری نوترون های سریع با استفاده از آشکارسازهای سیلیکونی ارائه شده است: (الف) طیف سنجی پروتون های پس زده، (ب) شباهت تابع پاسخ آشکارساز با تابع تبدیل و (ج) استفاده از لایه تبعیض گر. برپایه این روش ها از شبیه سازی مونت کارلو برای محاسبه پاسخ سیستم های دزیمتری استفاده شده است. فوتون های فرودی با اجزای آشکارساز دیود سیلیکونی برخورد کرده و الکترون هایی را تولید می نماید که انرژی خودرا در ناحیه حساس آشکارساز ذخیر کرده و پالس تولید می کنند. برای دستیابی به پاسخ مناسب دزیمتری فوتون در بازه گسترده انرژی، یک فرآیند نرم افزاری برای جبران انرژی ارائه شده است. یک داده برداری گزینشی براساس ارتفاع پالس های تولید شده در آشکارساز برای اندازه گیری معادل دز فوتون استفاده شده است. با استفاده از یک آشکارساز دیود سیلیکون و طراحی خاص مبدل نوترون و همچنینتحلیل داده های آشکارسازی براساس ارتفاع پالس های تولید شده در آشکارساز، پالس های نوترون و فوتون از هم دیگر تفکیک شده و مقادیر معادل دز فوتون و نوترون به صورت جداگانه تعیین می شود.بازه انرژی برای دزیمتری فوتون 3/0 تا 6 مگاالکترون ولت و برای دزیمتری نوترون از انرژی حرارتی تا 12 مگاالکترون ولت است. چشمه های پرتوزای 60co، 137cs، 133ba و241am-be برای انجام آزمایش استفاده شد و نتایج تجربی به دست آمده برای معادل دز فوتون و نوترون توافق نسبتاً خوبی با داده های شبیه سازی داشته و خطای آنهاکمتر از 15% برای فوتون و 25% برای نوترون بودند.