👈فول فایل فور یو ff4u.ir 👉

مطالعه و امکان سنجی ساخت آشکارساز گازی حساس به مکان دو بعدی (Position Sensitive Detector) و ساخت نمونه اولیه word

ارتباط با ما

دانلود


مطالعه و امکان سنجی ساخت آشکارساز گازی حساس به مکان دو بعدی (Position Sensitive Detector) و ساخت نمونه اولیه word
چکیده
کلید واژه: آشکارساز­های گازی حساس به مکان چند سیمی، تابش ایکس نرم، نرم­افزار گارفیلد++، نرم­افزار Elmer، نرم­افزار Gmsh.
 آشکارساز­های گازی حساس به مکان چند سیمی، آشکارسازی­هایی هستند که علاوه بر شمارش تعداد برهمکنش­های فوتون با اتم­های گاز، مکان برهمکنش را نیز با دقت خاصی در یک یا دو بعد تعیین می­کنند، به همین دلیل گزینه مناسبی برای استفاده در تصویر برداری اشعه ایکس هستند. آشکارساز­های گازی تناسبی، به دلیل داشتن بازده بالا، نویز کم، امکان ساخت در اندازه دلخواه برای فوتون­های کم انرژی (تابش ایکس نرم) از گذشته تا کنون مورد استفاده قرار می­گیرند. در این رساله برای شبیه­سازی آشکارساز گازی دوبعدی از نرم­افزار گارفیلد++ و نرم­افزار­های کمکی Elmer و Gmsh استفاده شده است. پس از شبیه­سازی، نمونه اولیه این آشکار­ساز ساخته و توسط چشمه تابش ایکس مشخصه، تست و حساس به مکان بودن این آشکارساز در هر دو بعد بررسی و نتایج آن در این پایان­نامه گزارش شده است.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه
1-1- آشکارسازی تابش ایکس کم انرژی... 2
1-2- عملکرد پراش و آشکارسازی... 3
1-3- فرآیند آشکارسازی... 4
1-4- عملکرد درست آشکارساز. 8
 
فصل دوم: آشکارسازهای گازی
2-1- مقدمه. 11
2-2- تولید جفت­های الکترون – یون.. 12
2-3- انتشار و حرکت بارها در گاز. 13
2-3-1- انتشار در عدم حضور میدان الکتریکی... 13
2-3-2- انتشار در حضور میدان الکتریکی... 14
2-4- حرکت یون­ها15
2-5- حرکت الکترون­ها17
2-6- اثرات ناخالصی بر حرکت بار. 17
2-7- نواحی عملکرد آشکارسازهای گازی... 18
عنوان صفحه
فصل سوم: شمارنده های تناسبی
3-1- مقدمه. 27
3-2- ضریب تکثیر. 30
3-3- انتخاب گاز. 33
3-3-1- آستانه­ای برای تکثیر بهمنی... 33
3-3-2-خاموش کننده. 35
3-3-3- ضریب تکثیر گاز. 37
3-4- نوع­های خاص از شمارنده­های تناسبی... 37
3-4-1- شمارنده تناسبی B. 37
3-4-2- شمارنده­های هلیومی... 38
3-4-3- شمارنده­های تناسبی چند سیمی... 38
 
فصل چهارم: آشکارساز های حساس به مکان
4-1- مقدمه. 40
4-2- خط تأخیر. 42
4-3- الکترونیک وابسته. 43
4-4- پیش­تقویت کننده. 46
4-5- تقویت کننده و تبعیضگر. 46
4-6- تبدیل­گر زمان به دامنه TAC48
4-6-1- خط تأخیر خارجی... 49
4-7- تبدیلگر آنالوگ به دیجیتال ADC.. 49
4-8- آشکارساز حساس به مکان یک بعدی با استفاده از خط تأخیر 49
4-9- آشکارساز حساس به مکان دو بعدی... 50
4-9-1- روش خط تأخیر. 50
4-9-2- روش چند لایه ای... 50
4-9-3- استفاده از دو کاتد.. 51
عنوان صفحه
 
4-9-4- استفاده از نوارهای میکرو. 52
4-9-5- استفاده از روش تقسیم بار. 53
 
فصل پنجم: مقدمه ای بر نرم افزارهای بکار گرفته شده در این پایان نامه و نتایج شبیه سازی
5-1- مقدمه. 55
5-2- استفاده از نرم­افزار Gmsh. 56
5-3- استفاده از نرم­افزار Elmer. 62
5-3-1- نرم­افزار ElmerGrid. 63
5-3-2-نرم­افزار Elmer Solver. 64
5-4- تولید فایل با پسوند sif.64
5-5- استفاده از نرم­افزار ++Garfield. 66
5-6- وارد کردن Field Maps به نرم­افزار ++Garfield:67
5-7- پتانسیل­های وزنی و بازخوانی سیگنال.. 69
5-8- نتایج شبیه­سازی... 71
 
فصل ششم: ابعاد و نحوه ساخت
6-1- اجزاء آشکارساز. 74
6-1-1- کاتد و خط تأخیر. 74
6-1-2- صفحه­ی آند.. 76
6-1-3- فاصله دهنده. 78
6-2- محفظه. 79
6-2-2-پنجره ورودی... 80
6-3- گاز و چگونگی ترکیب آن.. 80
6-3-1- نوع گاز. 81
عنوان صفحه
 
6-3-2- تعیین درصد گازها و چگونگی ترکیب آنها83
6-3-3- فشار گاز. 84
6-4- چشمه. 85
 
فصل هفتم: نتیجه گیری و پیشنهادات... 86
 
مراجع.. 96
 
پیوست­ها98
چکیده و صفحه عنوان به انگلیسی
فهرست جدول­ها
عنوان صفحه
جدول (2-1) مسیر آزاد میانگین λ، ضریب انتشار D، روان روی µ یون­ها در گازهای خودشان تحت شرایط استاندارد دما و فشار. 14
جدول (2-2) مقادیر تجربی پارامترهایی که در معادلات ‏(2-19)‏(2-20) ظاهر شده اند.23
فهرست شکل­ها
عنوان صفحه
شکل (1-1) طیف انرژی تابش الکترومغناطیسی به همراه طول موج و فرکانس مربوطه. 3
شکل (1-2) شمایی از پراش و آشکارسازی به صورت خلاصه. 4
شکل (1-3) شمایی کلی از هندسه آشکارساز. 5
شکل (1-4) ایجاد سیگنال در دو مکان مختلف برای یک بعد.5
شکل (1-5) ایجاد سیگنال در دو مکان مختلف برای یک بعد با وجود خط تأخیر خارجی.6
شکل (1-6) کاتد مورد استفاده در روش چند لایه­ای، کاتدهای صورتی کاتدهای x هستند که به صورت افقی به یکدیگر متصل شده­اند و کاتدهای سبز کاتدهای y هستند که به صورت عمودی به یکدیگر متصل شده­اند.8
شکل (2-1) تغییرات ارتفاع پالس تولید شده توسط انواع مختلف آشکارسازها بر حسب ولتاژ اعمال شده. دو نمودار مربوط به دو انرژی مختلف تابش ورودی است.... 19
شکل (2-2) تغییرات ضریب تاون­زند بر حسب شدت میدان الکتریکی برای یک گاز معمولی 22
شکل (3-1) شکل شمارنده تناسبی استوانه­ای... 28
شکل (3-2) شمای مقطعی از شمارنده تناسبی استوانه­ای، سیم نازک مرکزی به عنوان آند و دیواره خارجی به عنوان کاتد عمل می­کند.28
شکل (3-3) رفتار شدت میدان الکتریکی شعاعی درون محفظه استوانه­ای... 29
شکل (3-4) نشان دهنده محدوده پدیده بهمنی حول سیم آند، شعاع حدی و شدت میدان الکتریکی حدی در شمارنده تناسبی استوانه­ای. در واقعیت ناحیه پدیده بهمنی به سیم آند خیلی نزدیک است.31
عنوان صفحه
 
شکل (3-5) وابستگی اولین ضریب تاون­زند بر حسب شدت میدان الکتریکی برای سه مخلوط گاز 80% + 20% Ne (خط صاف) و 90% + 10% Ar (خط چین) و 70% و 30% Ar (خط نقطه نقطه)34
شکل (3-6) اثرات مثبت استفاده از خاموش کننده در شمارنده­های تناسبی... 35
شکل (4-1) شکل آشکارساز و خط تأخیر. 41
شکل (4-2) مدار خط تاخیر. 43
شکل (4-3) مدار معادل آشکارساز + خط تأخیر. 44
شکل (4-4) مبدل دامنه به زمان + ذخیره­سازی داده­ها + نمایش داده­ها45
شکل (4-5) نمایشی از تبعیض دامنه­های سیگنال.. 46
شکل (4-6) پالس ورودی... 47
شکل (4-7) تضعیف پالس ورودی... 47
شکل (4-8) معکوس کردن پالس ورودی و ایجاد تأخیر در آن.. 48
شکل (4-9) ترکیب دو پالس قبلی و ایجاد پالس دو قطبی... 48
شکل (4-10) شکل آشکار ساز حساس به مکان یک بعدی... 49
شکل (4-11) طراحی در روش خط تأخیر. 50
شکل (4-12) طراحی در روش چند لایه ای... 51
شکل (4-13) طراحی استفاده از دو کاتد.. 52
شکل (4-14) طراحی استفاده از نوارهای میکرو. 52
شکل (4-15) طراحی استفاده از روش تقسیم بار. 53
شکل (5-1) فایل نوشتاری geo. برای یک شش ضلعی با طول 1cm... 58
شکل (5-2) شکل دیداری شش ضلعی با طول 1cm... 58
شکل (5-3) فایل .geo برای چند بار تکرار یک صفحه. 59
شکل (5-4) شکل دیداری چند بار تکرار یک صفحه. 59
شکل (5-5) تصویر هندسه آشکارساز با استفاده از نرم­افزار Gmsh. 60
عنوان صفحه
 
شکل (5-6) تصویر انتخاب یک حجم فیزیکی به عنوان یکی از کاتدها61
شکل (5-7) طریقه مِش­بندی فایل هندسه در ترمینال.. 61
شکل (5-8) شکل دیداری فایل مِشبندی شده. 62
شکل (5-9) توصیف مختصری از نرم­افزارهای استفاده شده.67
شکل (5-10) پالس­های کاتدهای x و y آشکارساز شبیه­سازی شده با استفاده از نرم­افزار گارفیلد ++ 71
شکل (5-11) تصویر پدیده بهمنی در شبیه­سازی آشکارساز با استفاده از نرم­افزار Garfield++. 72
شکل (6-1) طراحی کاتد به همراه خط تأخیر توسط نرم افزار Altium Designer. 75
شکل(6-2) تصویر کاتد و خط تأخیر بعد از ساخت.... 76
شکل (6-3) طراحی آند توسط نرم افزار Altium Designer. 77
شکل (6-4) تصویر صفحه آند بعد از ساخت و لحیم کردن سیم­ها77
شکل (6-5) طراحی فاصله دهنده توسط نرم افزار Altium Designer. 78
شکل (6-6) تصویر صفحه فاصله دهنده بعد از ساخت.... 78
شکل (6-7) طراحی محفظه با استفاده از نرم افزار SolidWorks79
شکل (6-8) تصویر محفظه بعد از ساخت.... 80
شکل (6-9) بازدهی تبدیل تابش ایکسِ گاز زنون بر حسب انرژی (طول موج) و ضخامت ناحیه فعال در دما و فشار معمولی، از این نمودار تنها برای پیشبینیِ تقریبی بازده آشکارسازها استفاده می­شود. 81
شکل(6-10( بازدهی تبدیل تابش ایکسِ گاز آرگون بر حسب انرژی (طول موج) و ضخامت ناحیه فعال در دما و فشار معمولی، از این نمودار تنها برای پیشبینیِ تقریبی بازده آشکارسازها استفاده می­شود 82
عنوان صفحه
شکل(6-11) بازدهی تبدیل تابش ایکسِ گازهای آرگون، کریپتون، زنون بر حسب انرژی (طول موج) و ضخامت ناحیه فعال mm6 در دما و فشار معمولی، از این نمودار تنها برای پیشبینیِ تقریبی بازده آشکارسازها استفاده میشود. 82
شکل (6-12) چگونگی ترکیب گاز. 83
شکل (6-13) دستگاه ترکیب کننده گاز. 84
شکل (7-1) اجزاء الکترونیکی متصل به آشکارساز به صورت طرح­وار. 87
شکل (7-2) تصویر اجزاء الکترونیکی متصل به آشکارساز. 88
شکل (7-3) تصویر پیشتقویت کننده چهارکاناله.88
شکل (7-4) شماتیکی از کارکرد MCA.90
شکل (7-5) طیف حاصل از جابجایی چشمه در جهت عمودی به میزان 20 میلیمتر نسبت به مکان قبلی.91
شکل (7-6) طیف حاصل از جابجایی چشمه در جهت افقی به میزان 20 میلیمتر نسبت به مکان قبلی.93
شکل (7-7) تصویری از حساس به مکان بودن آشکارساز نسبت به مکان چشمه.94
مقدمه
1-1- آشکارسازی تابش ایکس کم انرژی
برای آشکارسازیِ تابش ایکس کم انرژی آشکارساز­هایی اعم از شمارنده­های تناسبی گازی، آشکارساز­های حالت جامد[1] و آرایه­های میکروکانال[2] موجود هستند، ولی به دلیل مزیت­هایی که در زیر ذکر شده­است آشکارسازهای تناسبی گازی از گذشته تا کنون به طور گسترده مورد استفاده قرار می­گیرند[1]:
آشکارسازهای گازی حساس به مکان چند سیمی زیر مجموعه­ای از شمارنده­های تناسبی گازی هستند که می­توان توسط آن­ها علاوه بر شمارش تعداد برهمکنش­ها، مکان برهمکنش را نیز به دست آورد، به همین دلیل یکی از کاربرد­های آن­ها استفاده در شتابدهنده یا به عبارت دیگر استفاده از آن­ها در تصویربرداری از نمونه­ای که در معرض تابش قرار می­گیرد است، به این صورت که نمونه­ای در معرض تابش قرار می­گیرد و تابش پراشیده شده از نمونه توسط آشکارساز آشکار می­شود و ساختار آن نمونه مشخص می­شود. آشکارساز­هایِ دیگری اعم از آشکارساز­های سوسوزن هم برای این هدف موجود هستند ولی در این آشکارساز­ها باید برای بدست آوردن نرخ سیگنال به نویز قابل قبول، انرژی ذره ورودی زیاد باشد. از طرفی هم در تصویربرداری اگر ماده هدف نازک باشد دیگر نمی­توان از انرژی­های زیاد استفاده کرد زیرا برای اینکه بتوان ساختار ماده را مشخص کرد، تابش ابتدا باید توسط نمونه جذب شود و پراکندگی یا پراش اتفاق بیافتد و سپس توسط پراش به وجود آمده به ساختار نمونه پی برده شود در حالی که اگر انرژی تابش زیاد باشد، تابش کاملاً از هدف عبور می­کند. به همین دلیل انرژی­های پایین مد نظر هستند که تابش X نرم بهترین گزینه است.‏شکل (1-1) محدوده تابش­های الکترومغناطیسی را نشان می­دهد که محدوده تابش X نرم در آن مشخص است:
 شکل (1-1) طیف انرژی تابش الکترومغناطیسی به همراه طول موج و فرکانس مربوطه
 1-2- عملکرد پراش و آشکارسازی
آشکارسازهای گازی حساس به مکان چند سیمی به دلیل عملکرد خوبی که در محدوده­ی انرژی­های پایین دارند مورد توجه قرار گرفته اند. عملکرد پراش و آشکارسازی به صورت خلاصه در ‏شکل (1-2) مشخص است :
 [1]Solid State Detector
[2]microchannel arrays

👇 تصادفی👇

نمونه سوالات تخصصی رشته کارشناسی الهیات- علوم قرآن و حدیث - قرائت و درک متون تفسیری کد درس: 1220186گزارش کارآموزی در مورد مهد کودکمتالورژی مسساخت سنسور رطوبت با استفاده از نانو لوله هاي کربني wordطرح برش لیزری گل رزکتاب آشنایی ونحوه استفاده از گنج یابها و آموزش کاربر دستگاه و طراحی و اجرای صدو دو مدار فلز یاب ✅فایل های دیگر✅

#️⃣ برچسب های فایل مطالعه و امکان سنجی ساخت آشکارساز گازی حساس به مکان دو بعدی (Position Sensitive Detector) و ساخت نمونه اولیه word

مطالعه و امکان سنجی ساخت آشکارساز گازی حساس به مکان دو بعدی (Position Sensitive Detector) و ساخت نمونه اولیه word

دانلود مطالعه و امکان سنجی ساخت آشکارساز گازی حساس به مکان دو بعدی (Position Sensitive Detector) و ساخت نمونه اولیه word

خرید اینترنتی مطالعه و امکان سنجی ساخت آشکارساز گازی حساس به مکان دو بعدی (Position Sensitive Detector) و ساخت نمونه اولیه word

👇🏞 تصاویر 🏞