RADYASYON ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "RADYASYON ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ"

Umut Kobal
5 yıl önce
İzleme sayısı:

1 RADYASYON ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ Prof. Dr. Doğan BOR Konu 7-8 SİNTİLATÖRLERDE RADYASYON SPEKTROMETRESİ 2017

2 GAMA IŞIN ETKİLEŞMELERİ Fotoelektrik Olay h = E e- + E b Fotopeak Enerji Fotoelektrik olay sonucu ideal spektrumda gözlenen fotopik

3 COMPTON OLAYI

4 COMPTON OLAYI İki sınır durumu söz konusudur: 1 - ) = 0 0 ise, h = h ve E e- = ) = (Kafa kafaya çarpışma) h = h / [ h / m 0 c 2 ] E e- = h [ 2 h / m 0 c 2 ] / [ h / m 0 c 2 ]

5 COMPTON KENARI ve PLATOSU h >> m 0 c 2 / 2 ise, E c = h - E e- = h - [1 + 2 h / m 0 c 2 ] E c m 0 c 2 / 2 ( = MeV ) Fotopeak = 0 0 = h Compton Platosu Compton Kenarı E e- E c Enerji

6 ÇİFT KAÇIŞ PİKİ h = 2m o c 2 + E e +E e- E e +E e- = h - 2m o c 2 Çift kaçış piki 2m o c 2 Fotopeak h E e +E e- Enerji

7 DEDEKTÖR BOYUTLARINA GÖRE İDEAL SPEKTRUMLAR Küçük Dedektörler (1 2 cm) h < 2m o c 2 h >> 2m o c 2 Fotopeak h Fotopeak h Enerji h - 2m o c 2 Enerji

8 DEDEKTÖR BOYUTLARINA GÖRE İDEAL SPEKTRUMLAR Çok büyük boyutta Dedektörler Fotopeak FE h C ÇY Enerji

9 DEDEKTÖR BOYUTLARINA GÖRE İDEAL SPEKTRUMLAR Orta boyutta Dedektörler FE C ÇY h < 2m o c 2 h >> 2m o c 2 Fotopeak Fotopeak Çift kaçış piki Tek kaçış piki h h Çoklu Compton Olayları Enerji h - 2m o c 2 h - m o c 2 Enerji

10 GERÇEK SPEKTRUM X-Işınları Geri Saçılım piki Compton Kenarı Foto pik YYTG 662 kev Enerji Cs -137 için NaI (TI) dedektöründe elde edilen gerçek spektrum

11 SPEKTRUMU DEĞİŞTİREN DEDEKTÖRDEKİ DİĞER NEDENLER İkincil Elektron Kaçışı Fotopeak h Enerji

12 SPEKTRUMU DEĞİŞTİREN DEDEKTÖRDEKİ DİĞER NEDENLER Bremsstrahlung Kaçışı E B Fotopeak h h - E B Enerji

14 SPEKTRUMU DEĞİŞTİREN DEDEKTÖRDEKİ DİĞER NEDENLER NaI (Tl) Dedektöründe Karakteristik X-ışını Kaçışı (İyot Piki) NaI(Tl) Kristali E-30keV E

15 SPEKTRUMU DEĞİŞTİREN DEDEKTÖR DIŞINDAKİ NEDENLER Kurşun X-ışın Piki Karakteristik X-ışınları NaI(Tl) Kristali 80keV E

16 SPEKTRUMU DEĞİŞTİREN DEDEKTÖR DIŞINDAKİ NEDENLER Yok olma fotonları Kaynak Yakınındaki İkincil Radyasyonlar - ve Bremsstrahlung Kaynak Zırhı Beta Kaynağı Bremstrahlung Fotonları

17 SPEKTRUMU DEĞİŞTİREN DEDEKTÖR DIŞINDAKİ NEDENLER Farklı açılarda Compton Etkileşmeleri E E

18 SPEKTRUMU DEĞİŞTİREN DEDEKTÖR DIŞINDAKİ NEDENLER Farklı açılarda Compton Etkileşmeleri - Geri saçılım piki Geri saçılım Piki 0,256 mev E

19 Gelen foton enerjileri GELEN GAMA IŞIN ENERJİLERİNE GÖRE SAÇILMA AÇISINA BAĞLI OLARAK SAÇILAN GAMA IŞIN ENERJİLERİ Saçılan foton enerjisi: h = h / [ h / m 0 c 2 ] Yüksek gama ışın enerjilerinde: Saçılan foton enerjileri E c m 0 c 2 / 2 Saçılma açıları

20 SPEKTRUMU DEĞİŞTİREN DEDEKTÖR DIŞINDAKİ NEDENLER Saçıcı Ortamın etkisi Saçıcı ortamda spektrum E

21 Cd-111 X-Işınları 247 kev 173 kev 247 kev + Cd-111 X-Işınları 173 kev + Cd-111 X-Işınları 247 kev kev Cd-111 X-Işınları 173 kev 247 kev KUYU TİPİ DEDEKTÖRLERDE KAYNAK YERLEŞİMİ Kaynak Kuyu Dedektör dışarısında E Kaynak Kuyu Dedektör içerisinde E

22 TOPLAM ETKİSİ 1- Çok kısa zaman aralığında salınan iki fotonun birlikte sayılması N 1 = 1 S Y 1 g 1 E A N 2 = 1 S Y 2 g 2 E B : : Dedektörün sayım etkinliği Dedektör tarafından görülen katı açı E A g 1 = E A g 2 = E A - E B E B S: Sayım süresi Y : Kaynak salınımlarının toplamı

23 İki gama ışınının aynı anda dedeksiyon olasılığı: N 12 W (0 0 ), dedektör pozisyonu ile tanımlanan 0 0 yönünde her birim katı açı için g 2 lerin rölatif verimidir, g 1 inde aynı yönde salındığı kabul edilir. Toplam Pik Alanı, TOPLAM ETKİSİ N 12 = S ( 1 Y 1 ) ( 2 Y 2 ) W ( 0 0 ) g 1 için geri kalan tüm enerji pikleri: =S 1 2 Y 1 Y 2 2 W ( 0 0 ) N 1 = N 1 - N 12 = 1 S Y 1 [ 1-2 Y 2 W ( 0 0 ) ]

24 TOPLAM ETKİSİ 2. Bağımsız azalımlara ait farklı olaylarının tesadüfi kombinasyonları Eğer ikinci bir puls bir sinyal pulsunu takip eden t r oluşursa tesadüfen aynı anda sayımı gerçekleşir. çözümleme zamanı içinde r s tesadüfi puls hızı için (r s t r << 1) sayımların aynı anda olma hızı, (r ch ) bir önceki pulsa ait t r içindeki tüm zamanların kesrinin (r s t r ) puls gelme hızı (r s ) ile çarpımına eşittir. r ch = r s 2. t r

25 Puls Yüksekliği TOPLAM ETKİSİ Farklı zaman aralıklarında dedekte edilen pulsların üst üste binmesi Zaman

26 Farklı Gama ışın enerjilerinde Fotopik-Compton ayırımı N I-125 N E Hg-197 N E Tc-99m N E I-131 NaI(Tl) dedektörü ile alınan spektrum E

Benzer belgeler

RADYASYON ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ DERS. Prof. Dr. Haluk YÜCEL RADYASYON DEDEKSİYON VERİMİ, ÖLÜ ZAMAN, PULS YIĞILMASI ÖZELLİKLERİ

RADYASYON ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ DERS. Prof. Dr. Haluk YÜCEL RADYASYON DEDEKSİYON VERİMİ, ÖLÜ ZAMAN, PULS YIĞILMASI ÖZELLİKLERİ RADYASYON ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ Prof. Dr. Haluk YÜCEL 101516 DERS RADYASYON DEDEKSİYON VERİMİ, ÖLÜ ZAMAN, PULS YIĞILMASI ÖZELLİKLERİ DEDEKTÖRLERİN TEMEL PERFORMANS ÖZELLİKLERİ -Enerji Ayırım Gücü -Uzaysal Ayırma