Gama ışınlarının LaBr₃ ve BGO tipi kristallerinde etkileşmelerinin monte carlo yöntemi ile incelenmesi
Investigation of the interactions of gamma rays with LaBr₃ and BGO type crystals using the monte carlo method
- Tez No: 1018630
- Danışmanlar: PROF. DR. EKREM ALMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Muş Alparslan Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez, geleneksel NaI(Tl) dedektörü referans alınarak, LaBr₃(Ce) ve BGO sintilasyon dedektörlerinin gama ışını spektroskopisi açısından performanslarını karşılaştıran MATLAB tabanlı bir Monte Carlo simülasyon çalışmasını sunmaktadır. Çalışmada, 0,1–1,5 MeV foton enerji aralığında enerji çözünürlüğü, tam enerji pik (FEP) verimliliği, tepe-toplam oranı ve genel algılama verimliliği gibi gama spektroskopisi parametreleri değerlendirilmiştir. Simülasyonu desteklemek amacıyla sintilasyon dedeksiyonunun fiziği, gama ışını etkileşim mekanizmaları, dedektör özellikleri ve enerji çözünürlüğü teorik olarak ele alınmıştır.Işık verimi, sönme süresi, yoğunluk ve etkin atom numarası gibi özellikler literatür verileriyle karşılaştırılmıştır. MATLAB tabanlı Monte Carlo modelinde, fotoelektrik soğurma, Compton saçılması ve çift oluşumu etkileşim olasılıklarını belirlemek için NIST XCOM foton tesir kesiti verileri kullanılmıştır. Simülasyonda her bir dedektör için 10 cm kaynak-dedektör mesafesinde 3″×3″ boyutlarında silindirik kristal geometrisi modellenmiş ve enerji depozisyon spektrumları, dedektörlerin enerji çözünürlüğünü yansıtacak şekilde Gauss genişletmesi uygulanarak elde edilmiştir. Enerjiye bağlı FEP verimliliği eğrileri, tepe-toplam oranları ve kalibrasyon kaynakları olan ¹³⁷Cs ve ⁶⁰Co için sentetik puls-yükseklik spektrumları üretilmiştir. Sonuçlar, LaBr₃(Ce)'nin 662 keV'de yaklaşık %3 FWHM enerji çözünürlüğü ile BGO'ya göre daha üstün pik ayırma ve hızlı sintilasyon yanıtı sunduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
This thesis presents a MATLAB-based Monte Carlo simulation study comparing the gamma-ray spectroscopy performance of LaBr₃(Ce) and BGO scintillation detectors, using the conventional NaI(Tl) detector as a reference. The study evaluates key detector-performance parameters, including energy resolution, full-energy peak (FEP) efficiency, peak-to-total ratio, and overall detection efficiency over a photon energy range of 0.1–1.5 MeV. To support the simulation methodology, a theoretical background is provided on scintillation-based detection, gamma-ray interaction mechanisms, detector material properties, and energy-resolution principles. In addition, scintillator properties such as light yield, decay time, density, and effective atomic number are compared using values reported in the literature. A Monte Carlo model was developed in MATLAB by integrating NIST XCOM photon cross-section data to determine the interaction probabilities for photoelectric absorption, Compton scattering, and pair production. The simulations model a 3″×3″ cylindrical crystal geometry for each detector at a source-to-detector distance of 10 cm. Energy-deposition spectra were generated and subsequently broadened using a Gaussian energy-resolution model to obtain synthetic pulse-height spectra representative of each detector material. The results include energy-dependent FEP efficiency curves, peak-to-total ratios, and synthetic pulse-height spectra for the calibration sources ¹³⁷Cs and ⁶⁰Co. The findings show that LaBr₃(Ce) provides superior energy resolution, with approximately 3% FWHM at 662 keV, together with a faster scintillation response.
Benzer Tezler
- Gama ışınlarının kıyma köftelerin kalitesi üzerine etkileri
Effects of gamma irradiation on quality of minced beef and meat balls
AYŞE KARADAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÜRBÜZ GÜNEŞ
- Gama ışınlarının çiğ köftenin mikrobiyal güvenliği ve kalitesine etkileri
Effects of gamma irradiation on quality and safety of“çiğ köfte ”(raw meatball)
ZAFER GEZGİN
- Gama ışınlarının kimyasal ve biyokimyasal örneklerde oluşturduğu serbest radikal hasarlarının, elektron spin rezonans ve simülasyon yöntemiyle belirlenmesi ve antioksidanların radikal hasarları üzerine olan söndürücü etkilerinin incelenmesi
Determination of free radical damages produced by gamma irridation in chemical and biochemical samples by using an electron spin resonance and simulation method and inspection of quencher effects of antioksidans on radical damages
BETÜL ÇALIŞKAN
Doktora
Türkçe
2006
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. MEHMET BİREY
- Gama ışınlarının farklı malzemelerde soğurulmasının incelenmesi
Investigation of absorption of gamma radiation in different materials
CİHAD TEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiEge ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ABDULLAH ENGİN ÇALIK
- Farklı ortamlarda farklı dozdaki gama ışınlarının lepistes (Poecilia reticulata)da meydana getirdiği makroskopik ve mikroskopik değişimlerin incelenmesi
Investigation of the macroscopic and microscopic change caused from gamma rays affecting on lebistes (Poecilia reticulata) in various doses and conditions
AYGÜL EKİCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Su Ürünleriİstanbul ÜniversitesiSu Ürünleri Yetiştiriciliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. METİN TİMUR