یکی از شاخه های پزشکی هسته ای تصویر برداری با استفاده از موادی که رادیوداروها نام دارند، می باشد. امروزه مراکز پزشکی هسته ای بسیاری وجود دارند که کار تصویر برداری با استفاده از رادیوداروها انجام می دهند. رادیوداروها ترکیباتی هستند که با استفاده از یک عنصر رادیواکتیو با نیمه عمر مشخص، نشان گذاری شده اند. در دستگاه های تصویر برداری که در آنها از آشکارسازهای پرتوهای رادیواکتیو استفاده شده است، از این ترکیبات پس از ورود و در حین پخش در بافت مورد نظر در بدن، به وسیله آشکارسازهای پرتوهایی که از آنها خارج می شوند، تصویر برداری می کنند. معمولاً هر رادیودارو با ترکیبات بیولوژیکی بافتی که از آن تصویر برداری می شود، سازگار شده است. با توجه به کاربرد های فراوان روش های تصویر برداری و توانایی آن در تشخیص بیماری ها در مراحل اولیه و اینکه انجام این تصویر برداری ها دارای هزینه بالایی است، کیفیت این تصاویر از اهمیت بالایی برخودار است. در این بررسی سعی شده است با حذف فوتون های پراکنده از بازه فوتوپیک، به مطالعه یکی از روش هایی بپردازیم که بتوان کیفیت و وضوح این تصاویر را ارتقا بخشید. در فصل اول مختصری از تاریخچه پزشکی هسته ای و نحوه عملکرد دستگاه های تصویر برداری پت و اسپکت شرح داده می شود، همچنین به بررسی رادیوداروهای مورد استفاده در این دستگاه ها و خواص و روش تهیه آنها پرداخته می شود. فصل دوم دوربین های گاما در اسپکت و اصول کارکرد آنها، عوامل موثر و آزمون های کنترل کیفی در اسپکت، همچنین روش های بازسازی نگاره، پارامترها و انواع فیلترها مورد بررسی قرار می گیرند. در فصل سوم انواع برهم کنش های فوتون و ماده، ذخیره انرژی توسط فوتون در آشکارساز با انرزی های کمتر و بیشتر از mev 02/1، بازدهی آشکارساز و عوامل موثر بر آن، انواع بازده آشکارسازهای گاما و ایکس و نهایتاً مختصری از روش های اصلاح پراکندگی و روش های خاص مورد استفاده در این مطالعه مورد بررسی قرار می گیرند. در فصل چهارم مواد مورد نیاز برای تصویربرداری ذکر می شود. اصلاح پراکندگی قبل و بعد بازسازی به دو روشsp مد و st مد، بر روی تصاویر صورت گرفته و نتاج گزارش می شود. نهایتاً وضوح تصویر محاسبه و اثر اصلاح پراکندگی بر وضوح تصویر نشان داده می شود ، و نتایج مورد بررسی قرار می گیرند. در فصل پنجم پیشنهادات برای ادامه کار ارائه می شود.

کربن-11نیمه عمری در حدود 39/20 دقیقه دارد و می تواند توسط برهمکنشهای(_ ^10)b (d,n)(_ ^11)c ،(p,n)(_ ^11)c (_ ^10)b، (p,?)(_ ^11)c (_ ^14)nدر سیکلوترون تولید شود. در دو برهمکنش اول?b_2 o?_3 هدف است و گاز نیتروژن برای برهمکنش با پروتون نیز به عنوان هدف مورد استفاده می باشد. هم (_ ^11)coو هم (_ ^11)co_2 توسط هدف بور و با استفاده از پروتون های 11 تا mev 17 تولید می شوند که پس از آن توسط گاز های طبیعی تخلیه می شود. صرف نظر از اینکه (_ ^11)co تماما به شکل گاز (_ ^11)co_2 اکسید شود یا اینکه(_ ^11)co_2 تماما بشکل گاز(_ ^11)co کاهیده شود، (_ ^11)co و (_ ^11)co_2 عموما بعنوان ماده ی اولیه در آماده سازی ترکیبات مفید مختلف آزمایشگاهی از قبیل پالمیتیت-(_ ^11)cبرای میکرورادیکال های متابولیک جهت تصویر سازیpet و نشاندارسازی سلول خونی مورد استفاده قرار می گیرند. متداول ترین روش برای تولید(_ ^11)cبرهمکنش(p,?)(_ ^11)c (_ ^14)nبا پروتون های 13 تا mev17 است. هنگامیکه هدف نیتروژن 14 خالص با اکسیژن مخلوط می شود، (_ ^11)co و(_ ^11)co_2 تولید می شوند. در ابتدا (_ ^11)co_2 با در تله انداختن (_ ^11)co_2 در تله ی نیتروژن مایع بازیابی شده و سپس بوسیله ی هلیم یا گرم کردن تله تخلیه می شود. بازده می تواند در گستره ی کوری (gbq) با قطعیت 99.9% است. در این مطالعه تولید 11c و11co در محفظه ی نیتروژن را توسط پرتوافکنی پروتون با کد فلوکا شبیه سازی کرده ایم و با مقایسه ی انرژی های مختلف، انرژی بهینه ی تولید (mev 15) را بدست آوردیم.

از اوایل سال 1970، پرتونگاری مقطعی گسیل پوزیترون) pet ( به عنوان یک روش تصویربرداری تشخیصی، بیشترین استفاده را در تحقیقات تجربی و مطالعات بالینی داشته است. در این روش، یک ردیاب رادیواکتیو را وارد بدن بیمار کرده و پرتوزایی آن را توسط مجموعه ای از آشکارسازهای قرار داده شده در اطراف بیمار، ثبت می کنند . ایزوتوپ ردیاب با گسیل پوزیترون واپاشی کرده و متعاقباً پس از طی مسافت کوتاهی با یک الکترون نابود می شود. به دلیل محدودیتهای تکنیک pet هنگام بررسی حرکت سریع ذرات در مطالعات صنعتی، تکنیک جدیدی که ردیابی گسیلنده پوزیترون) pept ( نامیده می شود، توسط دیوید پارکر در سال 1993 ابداع گشت. pet برای نقشه برداری از توزیع جریان سیال در تصویربرداری پزشکی استفاده می شود، درحالیکه تکنیک pept قادر است مکان، سرعت و جزنیات جریانِ درون سیستم مورد آزمایش را با نشاندارسازی یک ذره به عنوان ردیاب بدست آورد. به دلیل آنکه چگونگی رفتار سیالات در سیستم های خاص مورد نظر است و روش های سرعت سنجی موجود توانایی کم و مشکلات زیادی را به همراه دارند، این تکنیک گسترش یافته است. تکنیک pept اجازه می دهد یک ذره گسیلنده پوزیترون با دقت بالا و بی واسطه برای نقشه برداری از جریان های دانه ای در کاربردهای مهندسی به کار رفته در مخزن های غیرشفاف نیز ردیابی شود. برای مثال مخلوط شدن و انباشتگی در مخلوط کننده ها، خشک کننده ها و کوره های دوار؛ چرخش ذرات، ساختار شارش جامدات و الگوی جریان حباب ها در بستر بادافشان و خردکننده ها؛ حرکت جامدات در فرایندهای غذایی و .....؛ در این مطالعه این تکنیک همراه با برخی از کاربردهای گسترده اش توصی شده است.

پشت پوشی یکی از خصوصیات مهم محصولات تجاری مختلف از جمله پارچه می باشد. در روش متداول، پشت پوشی منسوج با استفاده از اسپکتروفتومتر اندازه گیری می شود، اما این روش گران می باشد. از اینرو در این پژوهش پشت پوشی با استفاده از پویشگر به عنوان یک ابزار کم هزینه و در دسترس، اندازه گیری شد. بدین منظور نمونه ها با استفاده از پویشگر در 3 وضوح تصویر از قبیل ppi75، ppi200 و ppi300 پویش شدند. پشت پوشی با استفاده از پارامتر rgb تصویر پارچه بر روی زمینه مشکی و سفید که با استفاده از 2 فیلتر میانگین و میانه بدست آورده شده بود، برآورد گردید. صحت ارزیابی پشت پوشی، با استفاده از تبدیل rgb به فضاهای رنگ دیگر بهبود داده شد. بهترین ارزیابی با استفاده از فیلتر میانه در وضوح ppi75 و تبدیل به فضا رنگ srgb بدست آمد. به منظور کاهش خطا از روش های رگرسیونی مانند خطی، توانی، نمایی و همچنین چند جمله ای درجه 2، 3، 4 و 5 استفاده گردید. در روش رگرسیون، بهترین ارزیابی با استفاده از رگرسیون چند جمله ای درجه 5 در فضا رنگ lslm و با استفاده از فیلتر میانگین در وضوح ppi200 حاصل گردید.

امروزه در حدود 12% بزرگسالان از بیماری های مرتبط با تیروئید رنج می برند. رایج ترین آنها بیماری های خودایمنی تیروئید می باشد که در زنان بیشتر از مردان رایج است. این بیماری ها مخصوصا در زمان حاملگی و ماه های بعد از زایمان بیشتر به چشم می خورد. لذا بررسی دوره ای کارکرد تیروئید از اهمیت بالایی برخوردار است. با توجه به اثرات جانبی نامطلوب پرتوگیری هسته ای، بهینه سازی زمان و روش انجام این پویش ها بسیار مهم می باشد تا استانداردهای مرتبط با کاهش دوز دریافتی را ارضا نمایند. امروزه و با پیشرفت های شگرف در علوم رایانه ای امکان انجام و استناد به شبیه سازی های رایانه ای فراهم گردیده است که به ما اجازه می دهد متغیرهای گوناگونی را آزادانه تغییر دهیم تا روش دلخواهی را بیازماییم. نرم افزار استفاده شده در این پایان نامه simset می باشد که به صورت اوپن سورس و توسط دانشگاه واشینگتون طراحی گردیده است و به ما اجازه تغییرات گسترده ای را، از جمله فانتوم های استفاده شده، روش کار، طراحی باریکه ساز، طراحی آشکارساز و غیره، می دهد. در این تحقیق ما اقدام به برپایی روش های گوناگونی برای انجام پویش تیروئید نمودیم و آن ها را بر فانتوم زوبال اعمال کردیم. نتایج حاصله نشانگر بهترین روش برای آنکه تصاویر با کیفیت بالاتر و دقیق تری را به دست آوریم، به ما ارائه نمودند.

از بین بردن سلول های بدخیم با استفاده از تأثیر پرتو های یونساز بر بافت زنده یکی از موثرترین روش ها در درمان تومورهای سرطانی محسوب می شود. مبانی حفاظت پرتوی ایجاب می کند که هر نوع پرتو گیری توجیه پذیر و بهینه باشد. به علاوه برای کسب نتیجه درمانی مطلوب، باید موازنه دقیقی بین دُز رسیده به بافت هدف از یک سو و دُز رسیده به بافت سالم از سوی دیگر برقرار شود. کنترل واقعی درمان و آگاهی از آنچه در عمل رخ می دهد، تنها از طریق دُزیمتری درون تنی (in vivo) امکان پذیر است. در این ارزیابی که برای نخستین بار در بخش پرتودرمانی بیمارستان رازی رشت انجام شده است، ضمن بررسی جزئیات عملکرد دُزیمترهای گرماتاب (tld) و نیمه هادی (دایود)، بیش از 740 میدان درمان مورد بررسی قرار گرفته است. در همه موارد، دُز ورودی و دُز خروجی به صورت همزمان سنجش شده و دُز رسیده به بافت هدف با به کارگیری مفهوم دُز عبوری محاسبه شده است. استفاده از دُز عبوری چه در بافت های متقارن و چه در بافت های نامتقارن برآورد مناسبی از دُز رسیده به هدف فراهم می کند. کمیت دُز عبوری مفهوم جامع تری از عمق را به دست می دهد که مقدار و دقّت آن در سنجش های انجام شده با دایود و tld بسیار مشابه است. اختلاف بین عمق موثر و عمق درمان بیشترین سهم را در عدم قطعیت نهایی در رسانیدن دُز تجویز شده به بافت هدف داشته است. نتایج حاصل حاکی از آن است که برآورد عمق موثر و استفاده از آن به جای عمق ظاهری در محاسبات درمان، ضمن کنترل کیفی، می تواند بهبود زیادی در نتایج درمان ایجاد کند.

سطح ذرات کلوئیدی یا ارگان‏های مختلف سلولی در حضور آب اغلب باردار می‏گردد. این سطحِ باردار با جذب یون‏های مخالف و دفع یون‏های موافق، ناحیه‏ای باردار پیرامونِ خود ایجاد می‏کند که دولایه‎ی باردار (electrical double layer) نامیده‏ می‎شود. به دلیلِ پیچیدگی مربوط به توزیعِ عوامل باردار رویِ سطح کلوئید و نیز ساختارِ پیچیده‏ی آب و ... پیش‏بینیِ توزیعِ بار و پتانسیلِ الکتریکی در این دولایه - به‎شکل دقیق عملاً – غیرممکن است. نظریه‎های موجود که با مقدار قابل توجهی از تقریب به دست آمده‏اند اغلب پیش‎بینی متفاوت با داده‏های تجربی به دست می‏دهند. پراکندگی نوترون و اشعه ی ایکس به عنوان ابزاری مستقیم و تجربی برای مطالعه ی توزیع بار/پتانسیل الکتریکی در داخل دولایه ی الکتریکی به کار می رود. این ابزار مانند چشمی است که می‎تواند تصویری دقیق از آنچه در داخلِ دولایه می‏گذرد به ما بدهد. در این پژوهش ما یک سطح ساده با توزیع مربعی از عوامل باردار بررویِ آن را در داخل آب در نظر گرفته‎ایم؛ یون‎های با بار مخالف نیز در حضور این دیواره در داخل آب قرار دارند. عوامل باردارِ روی دیواره موجب جذب یون‏های مخالف به سمتِ دیواره می‎شوند؛ حال آنکه افت‏و‏خیز گرمایی محیط و نیز دافعه‎ی بلندبرد میان یون‎ها در برابر این جاذبه مقاومت می‎کنند. با در نظر‎گرفتن تمام این عوامل ما به پیش‎بینیِ نتیجه‎ی حاصل از یک آزمایش فرضیِ پراکندگی نوترون از یون‎های باردارِ محلول در آب پرداخته‎ایم و عامل ساختار (structure factor) را به صورت عددی محاسبه کرده‎ایم. مقایسه‏ی این مقدار عددی با نتیجه‏ی مدل سازیِ‏های پیشین می‎تواند به درک دقیق‏تر توزیعِ یون‏ها در حضورِ دیواره منجر شود.

برش نگاری رایانه ای گسیل تک فوتون (spect) یک روش تصویربرداری بر اساس تزریق یک رادیوداروی گسیلنده گاما به بدن بیمار است. یک سامانه spect شامل دوربین (یا دوربین های) گاما است که با چرخش حول بدن بیمار و ثبت پرتوهای گامای ساطع شده از آن به جمع آوری اطلاعات در زوایای متفاوت (نگاره) می پردازد. این نگاره ها سپس به کمک الگوریتم های بازسازی، پردازش گشته تا در نهایت یک توزیع سه بعدی از توزیع پرتوزایی در بدن بیمار را ارائه کنند. کیفیت تصویر در تصویربرداری spect به دلیل عوامل متعددی محدود می گردد. یکی از روش های موثری که بر روی کیفیت تصاویر بازسازی شده برگرفته از تکنیک spect تأثیر قابل ملاحظه ای می گذارد، استفاده از فیلترهای فیزیکی و دیجیتال است که سبب کاهش نویز و ارائه تصویر بهتر برای پزشک به منظور تشخیص درست تر، می گردد. بدین منظور، در این نوشتار ابتدا با ارزیابی خصوصیات یک سامانه spect و ارائه روشی در جهت ارزیابی میدان دید مفید آن بدون اثر تصنعی ناشی از خطای محور چرخش، به بررسی اثرات فیلترها بر چگونگی کیفیت تصویر بازسازی شده در آزمایشات مختلف و به کمک فانتوم های متفاوت، پرداخته شده است، و همچنین میزان کارایی روش برش نگاری هسته ای قلب نیز به کمک ساخت فانتوم قلب و آزمایش های مربوط به آن مورد مطالعه قرار گرفته است. در ادامه با شبیه سازی یک سامانه spect دو-سر به کمک نرم افزار gate، و با ارائه روش های جدید نویززدایی بر پایه تبدیل موجک، به مقایسه این روش ها با یکدیگر و نیز روش های بر پایه تبدیل فوریه به کمک نتایج شبیه سازی و مطالعات بالینی پرداخته شده است. تمامی آزمایش های عملی ارائه شده در این رساله به کمک دستگاه های spect موجود در مرکز تصویربرداری هسته ای «گاما اسکن مروارید» در شهر رشت به انجام رسیده است.

امروزه تصویربرداری از کبد با استفاده از داروهای پرتوزا جایگاه ویژه ای در تشخیص بیماری های کبدی یافته است. در تصویربرداری از کبد، از ترکیبات شیمیایی پرتوزای متفاوتی بسته به هدف تصویربرداری استفاده می شود. این ترکیبات با توجه به نوع ترکیب شیمیایی، علاوه بر کبد در اندام های دیگری مانند طحال یا کیسه صفرا تجمع می یابند. در مواردی که هدف صرفاً بررسی کبد باشد، وجود فعالیت اضافی بر کیفیت تصویر کبد تاثیر می گذارد. بنابراین لازم است آثار این فعالیت اضافی در کیفیت تصویر بررسی گردد. در این مطالعه از نرم افزار simind برای شبیه سازی کبد استفاده شد. تصاویری از کبد بدون حضور فعالیت در طحال و سپس با حضور فعالیت در طحال در سه نمای مختلف به دست آمد. میزان فعالیت در کبد افزایش داده شد تا مشاهده گردد که آیا این افزایش فعالیت می تواند نوفه ناشی از فعالیت اضافه در طحال را جبران کرده و کیفیت تصویر را بهبود ببخشد. در نهایت با استفاده از دستورات نوشته شده در matlab تصاویر به دست آمده با تصاویر مرجع در سه نما مقایسه شدند. نتایج به دست آمده نشان داد که افزایش فعالیت در کبد تا حدی مقدار پارامترهای ارزیابی کیفیت تصویر را بهبود می بخشد اما مقدار آنها همواره به مقدار در حالت عدم حضور فعالیت در طحال نمی رسد و لازم است ابزار و روش های دیگری برای بهبود کیفیت تصویر به کار رود. این مسئله نیاز به مطالعه و تولید ترکیبات شیمیایی دیگری که تا میزان بیشتری در کبد نسبت به سایر بافت ها تجمع می یابد را مطرح می کند.

مغز از حیاتی‏ ترین و آسیب‏ پذیرترین اعضای بدن انسان بوده و حفظ سلامت ما وابسته به محافظت از آن است. یکی از روش‏های تصویربرداری هسته‏ ای که امروزه برای تشخیص بسیاری از بیماری‏های مربوط به عملکرد مغز انسان، بسیار پرکاربرد است، برش‏نگاری گسیل پوزیترون یا pet است. در این روش از گسیلنده‏ های بتای مثبت مانند فلوئور18 استفاده می‏شود که پس از جایگیری در بافت و گسیل بتای مثبت، دو فوتون گامای حاصل از رخداد نابودی با زاویه 180 درجه، به دو آشکارساز روبرو که در مد همفرودی عمل می‏کنند می‏رسند و سپس به کمک رایانه تصویر تشکیل می‏گردد. از آنجایی که استفاده از رادیوایزوتوپ‏ها و مواد آشکارساز بسیار پر هزینه است و همچنین با توجه به احتمال مضر بودن اشعه برای انسان، امروزه استفاده از رایانه به منظور شبیه‏ سازی و بررسی عوامل دخیل در تصویربرداری بسیار پرکاربرد می‏باشد. در این پایان‏ نامه از نرم‏ افزار simset که بر پایه روش‏های مونته کارلو طراحی شده است به منظور بررسی مواد مورد استفاده در آشکارساز، طراحی آشکارسازهای دولایه، بررسی تاثیر ضخامت بلور و قطر آشکارساز، مقایسه دو آشکارساز استوانه‏ ای و دوسر و مقایسه رادیوایزوتوپ‏های کاربردی در تصویربرداری مغز انسان به روش pet استفاده شد که در پایان با توجه به نتایج حاصل از پردازش تصاویر در هر مرحله از کار بهترین و بدترین حالت‏ها معرفی گردیدند.

تصویربرداری به روش برش نگاری نشر تک فوتون (spect) با دوربین گاما به منظور تعیین توزیع و اکتیویته در بدن انجام می شود. داده های توزیع رادیوداروها جهت بازسازی تصویر، تحت تاثیر عواملی دستخوش تغییراتی می شوند، که دو عامل تضعیف و پراکندگی پرتوهای گاما از تاثیرگذارترین عوامل موجود است. تضعیف بعنوان مهمترین عامل مخرب تصاویر اسپکت با استفاده از تکنیک ترکیب تصاویر بکار گرفته شده در سیستم تصویربرداری spect/ct اصلاح می شود. وجود فوتونهای پراکنده نیز یکی از دلایل اصلی از دست رفتن کنتراست ضایعات و فقدان قدرت تفکیک در تصاویر اسپکت می باشد. به دلیل محدود بودن قدرت تفکیک انرژی سیستم های موجود، در عمل جلوگیری از آشکارسازی فوتونهای پراکنده ناممکن است. روش های تصحیح پراکندگی متنوعی وجود دارد که برخی از این روش ها شامل جمع آوری وقایع در یک یا چند پنجره انرژی در محدوده انرژی فوتوپیک است و معمولا از طیف انرژی ایجاد شده در هنگام تصویربرداری، به منظور تخمین سهم پرتوهای پراکنده پنجره فوتوپیک، ‍‍‍ ‍ ‍ استفاده می نماید. در پژوهش حاضر، عملکرد و تاثیر پارامترهای موجود در دو روش اصلاح پراکندگی که عبارتند از روش بازه پراکندگی(cw) و روش سه بازه انرژی(tew)، مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفتند. در این مطالعه برای شبیه سازی اسکن تکنسیم– m99 و تولید نماهای شبیه سازی شده، از کد اختصاصی شبیه ساز مونت کارلو gate بعنوان یک سیستم تصویربرداری اسپکت، و برای مدلسازی تنه انسان از فانتوم دیجیتال ncat با توزیع اکتیویته و نقشه تضعیف مطابق با واقعیت استفاده شده است. و تاثیر اعمال این روش های اصلاح پراکندگی در تصویربرداری اسپکت قلب بررسی شده است. همچنین مقادیر پیکسل ها و تناسب بین پروفایل ها بعنوان پارامترهای کمی بکار رفته است. نتایج کمی این مطالعه نشان می دهد، هر یک از روشهای مذکور در راستای تصحیح پراکندگی تصاویر اسپکت، بخوبی عمل نموده است و بهینه سازی پارامترهای عملکردی هر یک از روش ها، منجر به افزایش وضوح و کیفیت تصاویر شده است.

آب یکی از مهم¬ترین اجزای اصلی در محیط زیست انسان است و بررسی آلوده کننده¬های آلی و غیر آلی در آب¬های طبیعی از اهمیت زیادی برخوردار است. مطالعه¬ی حاضر با هدف دستیابی به سطح غلظت آلاینده¬های فلزی و گستره¬ی آلودگی در آب رودخانه¬ی زرجوب واقع در شهر رشت انجام گرفت. نمونه¬های آب از 46 مکان مختلف در طول مسیر رودخانه جمع¬آوری شدند. در این مطالعه، روش آنالیز پیکسی ) آنالیز اشعه¬ی ایکس گسیل شده در اثر برانگیختگی با پروتون) برای اندازه¬گیری غلظت عناصر در نمونه¬های آب رودخانه به¬کار گرفته شد. 12 آلاینده¬ی فلزی سدیم، منیزیم، آلومینیوم، سیلیسیوم، پتاسیم، کلسیم، تیتانیوم، منگنز، آهن، مس، روی و استرانسیوم با غلظت¬های مختلف در رودخانه شناسایی گردید. بازه¬ی تغییرات غلظت این فلزات در آب بر حسب میلی¬گرم بر لیتر عبارتند از: سدیم: 63/784-0 ، منیزیم: 61/53-0 ، آلومینیوم: 86/0-0 ، سیلیسیوم: 35/17-0 ، پتاسیم: 75/1326-24/0 ، کلسیم: 6/335-44/1 ، تیتانیوم: 1/0-0 ، منگنز: 45/0-0 ، آهن: 49/7-04/0 ، مس: 31/2-0 ، روی: 05/5-0 ، استرانسیوم: 10/5-0 . مقایسه¬ی غلظت¬های فلزات در نمونه¬های آب رودخانه با استاندارد بین المللی توصیه شده توسط 1994 fao نشان می¬دهد که غلظت¬های فلزات اندازه¬گیری شده (به¬جز در چند مورد) پایین¬تر از حد بحرانی می¬باشد و رودخانه¬ به¬¬صورت قابل توجه آلوده نیست و بنابراین برای مقاصد کشاورزی مناسب است. به¬علاوه، مقایسه¬ی غلظت¬های فلزات در نمونه¬های آب رودخانه با استاندارد بین المللی توصیه شده توسط who 1993 نشان داد که مقادیر دو فلز آهن و منگنز در نمونه¬های آب بالاتر از حدود مجاز می¬باشد. کلید واژه: پیکسی، آلاینده¬های فلزی، آلودگی آب، رودخانه¬ی زرجوب.

آب یکی از فراوان¬ترین ترکیبات روی زمین است که به طور خالص در طبیعت یافت نمی¬شود، زیرا از یک سو نظر به قدرت حلالیتی که دارد تمام عناصرفلزی موجود در مسیر خود را حل می¬کند و از سوی دیگر بشر آن را آلوده میکند. هم¬چنین با صنعتی شدن جوامع، آلودگی آب سطحی توسط فلزات سنگین یک مشکل جهانی جدی محسوب می¬شود. زیرا تعدادی از آنها مانند جیوه و سرب حتی در غلظت¬های پایین سمی و غیرقابل تجزیه هستند و می¬توانند از طریق زنجیره¬ی غذایی در بافت-های زیستی انباشته شوند. از طرفی برخی از فلزات مانند آهن، مس و روی ریزمغذی¬های ضروری هستند و در غلظت¬های بالاترمی¬توانند برای فیزیولوژی موجودات زنده مضر باشند. هدف از این پژوهش کمک به ارزیابی شرایط فعلی رودخانه¬ی گوهررود و میزان آلودگی آن می¬باشد. نمونه¬های آب از 40 مکان مختلف در طول مسیر رودخانه جمع¬آوری شدند برای تعیین غلظت عناصر فلزی موجود در آب رودخانه و تعیین غلظت آنها از روش آنالیز پیکسی (آنالیز اشعه¬ی ایکس گسیل شده در اثر برانگیختگی با پروتون) استفاده شد. پیکسی به عنوان یک تکنیک بسیار مفید برای مطالعه ی ردیابی عناصر در سیستم های آبی تشخیص داده شده است. 13عنصر فلزی سدیم، منیزیم، آلومینیوم، سیلیسیوم، پتاسیم، کلسیم، تیتانیوم، منگنز، آهن، مس، روی، نیکل و استرانسیم با غلظت¬های مختلف در رودخانه شناسایی گردید. مقایسه¬ی مقادیر به¬دست آمده از نتایج آنالیز با مقادیر استاندارد گزارش شده از سوی سازمان fao در 1994برای آب مورد استفاده در آبیاری نشان می¬دهد که غلظت 8 فلز سدیم، منیزیم، پتاسیم، کلسیم، آهن، آلومینیوم، مس و روی در تمام مکان¬های نمونه¬برداری شده، پایین¬تر از حد استاندارد می¬باشد. تنها غلظت عنصر منگنز در 6 مکان نمونه برداری فراتر از حد بحرانی می¬باشد. هم¬چنین مقایسه¬ی نتایج آنالیز با مقادیر استاندارد گزارش شده از سوی who در 1993 برای آب آشامیدنی نشان می¬دهد که غلظت 4 فلز سدیم، پتاسیم، منیزیم و روی در تمام مکان¬های نمونه¬برداری شده، پایین¬تر از حد استاندارد می¬باشد. غلظت عنصرکلسیم و نیکل در یک نقطه، غلظت عنصر مس در 3 نقطه، غلظت عنصر آلومینیوم در 6 نقطه، غلظت عنصر منگنز در 23 نقطه و غلظت عنصر آهن در تمام نقاط فراتر از مقادیر استاندارد می¬باشد.

در سال های اخیر، فیزیک بعضی از جنبه های پزشکی بخصوص تصویربرداری پزشکی را تحت تاثیر قرار داده است، چرا که تصویر گرفته شده رابطه مستقیم با نحوه ی درمان و میزان تاثیر آن دارد. تصویربرداری spect یکی از تکنیک های تصویربرداری پزشکی هسته ای است. هدف نهایی تصویربرداری spect تعیین صحیح مقدار و نحوه توزیع پرتوزایی در بدن بیمار می باشد. بازسازی مهم ترین مرحله در تصویربرداری مقطع نگاری است، زیرا تمام پردازش های بعدی مستقیما تحت تاثیر فرایند بازسازی قرار می گیرد. چندین روش برای بازسازی تصویر وجود دارد، که هر کدام روش محاسباتی و تئوری ریاضی خاص خود را دارند. اگر مساله بازسازی تصویر به وسیله ی معادله ی برداری g=af مطرح شود، حل آن به وسیله ی دو روش تکراری و تحلیلی انجام می شود. mlem یکی از کاربردی ترین الگوریتم ها به روش تکراری است که در انتشار توموگرافی استفاده می شود. متعاقبا، الگوریتم osem برای سرعت بخشیدن به روند بازسازی الگوریتم mlem پیشنهاد شده است. در این مطالعه بازسازی تصویر مبتنی بر تصاویر دو بعدی فانتوم های shepp-logan و بیضی انجام گرفته و مورد آنالیز قرار گرفته است. در نتیجه الگوریتم osem با 4 زیرمجموعه بهترین عملکرد را در شتاب دادن به همگرایی بازسازی تصویر داراست، زیرا دارای psnr بزرگتر و mse کوچکتری است.

نحوه‎ی توزیعِ یون¬ها در اطراف ذره¬های کلوییدی و سطوح باردار در حضور آب، یکی از موضوعات چالش برانگیز در فیزیکِ ماده‎ی چگالِ نرم و زیست فیزیک می¬باشد. در این توزیع، سطحِ باردار با جذب یون‏های مخالف و دفع یون‏های موافق، ناحیه‏ای باردار پیرامونِ خود ایجاد می‏کند که دولایه‎ی الکتریکی (electrical double layer) نامیده‏ می‎شود. با وجود اهمیت این توزیع، هنوز نظریه¬ کاملی که پیچیدگی‎های متعدد این مسئله، مانند ساختار گسسته‎ی یونها، توزیع گسسته‎ی بار روی سطح کلوئید، برهم‎کنش شدید الکتریکی میان یون‎ها و نیز رفتار ملکول‎های آب را در بر بگیرد وجود ندارد. طبیعتا یک راهِ نزدیک ‎‎‎‎‎شدن به این مسئله نگاه مستقیم به توزیعِ یون‎ها در حضور دیواره می‎باشد. یک ابزار مناسب برای چنین مشاهده‎ای پراکندگی پرتوهای ایکس و نوترون است. ما در این پژوهش‎ با استفاده از شبیه¬سازی دینامیک مولکولی، مدلی از نحوه رفتار پادیون‎ها در حضور دیواره را ایجاد کرده و نتیجه‎ی یک آزمایش پراکندگی پرتو ایکس و نوترون را پیش بینی می‎کنیم. در انتها نتایج این پیش‎بینی با شبیه‎سازی¬های دیگر مقایسه شده و تفاوت‎ میان نتایج دو رویکرد به بحث گذاشته شده است. در نهایت قدم‎های بعدیِ ما برای گسترش کار مطرح می¬شود.

در این پایان نامه، ما کیفیت تصاویر بازسازی شده به روش نگاره ی بازگشتی فیلتر شده (fbp) را بررسی می کنیم و سپس آن ها را با کیفیت تصاویر بازسازی شده از روش جبری (art) مقایسه می کنیم. برای این مقایسه شش پارامتر سنجش کیفیت تصویر را ارایه می دهیم: خطای مجذور میانگین (mse)، نسبت سیگنال پیک به نویز (psnr)، هم بستگی متقابل بهنجار شده (ncc)، محتوای ساختاری (sc)، بیشینه اختلاف (md)، خطای مطلق بهنجار(nae) .

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.