Geri Dön

Monte carlo simülasyonlarıyla XRF spektroskopisinde kantitatif analiz için normalize X-ışını standartsız iteratif metot: NX-SIM

NX-SIM: Normalized X-ray standardless iterative simulation method for quantitative XRF analysis via MCNP

PDF İndir

  1. Tez No: 987309
  2. Yazar: KAAN YAVAŞ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ORHAN İÇELLİ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu tez çalışmasında, element dağılımı bilinmeyen bir numunenin X-Işını Floresans spektroskopisinde deneysel olarak elde edilen tek bir spektrum ile kantitatif analiz gerçekleştirmek amacıyla Normalize X-Işını Standartsız İteratif Metodu sunulmuştur. X-Işını Floresans spektroskopisiyle kantitatif analiz gerçekleştirmek için çeşitli yöntemler bulunmaktadır. Bu yöntemlerin birçoğu, örnek hazırlığı, özgül referans malzeme kullanımı ve tekrarlı ölçümler gibi zahmetli ve maliyetli süreçler içermektedir. Ayrıca deneysel veya analitik düzeltme yöntemlerine başvurulması gereken matris etkisi gibi zorlukları da bulunmaktadır. Bu tür sınırlamalar nedeniyle, araştırmacılar daha hızlı ve kabul edilebilir doğrulukta sonuçlar verebilecek alternatif yöntemler geliştirmeye devam etmektedir. Bu çalışmanın temel amacı, tekrarlanan deneysel ölçüm ve referans numune ihtiyacını ortadan kaldırarak deneysel olarak elde edilen tek bir spektrum ile kabul edilebilir doğrulukta ve hızlı sonuçlar elde etmektir. Öncelikle analizi yapılmak istenilen numunenin deneysel olarak elde edilen spektrumu ile kalitatif analizi yapılır. Bu sayede numuneyi oluşturan elementler belirlenir. MCNP 6.2 kod sisteminde deneysel X-ışını tüpü ve detektöre uygun tasarlanan simülasyon geometrisinde numuneyi oluşturan elementlerin tamamen rasgele seçilmiş konsantrasyonlarıyla iteratif yaklaşımın ilk simülasyonu çalıştırılır. İteratif olarak sürdürülen bu süreçte, her adımda simülasyon çıktıları deneysel spektrumla karşılaştırılır ve elementel oranlar bu farkı minimize edecek şekilde güncellenir. İterasyonun koşulu sağlandığında ise numunenin kantitatif analizi gerçekleşip element dağılımı elde edilir. Bu çalışmada önerilen yaklaşımı doğrulamak amacıyla sertifikalı standart SS-316 standart numunesi kullanılmıştır. Yöntemin performansını farklı matrisler üzerinde değerlendirmek için ise, element içerikleri birbirinden farklı altı adet numune hazırlanmıştır. Her numunenin spektrumu üçer kez alınmıştır ve önerilen yöntemle kantitatif analiz gerçekleştirmek için bu spektrumların ortalaması alınmıştır. Bu çalışmada sunulan yöntemin ile yapılan analizler, yöntemin geleneksel yöntemlere hızlı ve güvenilir bir alternatif olduğunu ortaya koymaktadır. Normalize X-Işını Standartsız İteratif Metodu ile, kantitatif analiz gerçekleştirmek için standart ekleme veya seyreltme gibi çeşitli deneysel numune hazırlama yöntemlerine ya da standart referans malzemelere ihtiyaç duyulmaz. Bu yöntem sayesinde, yalnızca analit numuneden elde edilen tek bir deneysel spektrum kullanılarak kantitatif analiz gerçekleştirilebilir.

Özet (Çeviri)

In this thesis, a novel simulation-based method, the Normalized X-ray Standardless Iterative Method (NXSIM), is proposed for performing quantitative analysis of an unknown sample using a single experimental spectrum obtained via X-ray fluorescence (XRF) spectrometry. There are several methods for perform quantitative XRF analysis. Some of them require time-consuming and costly procedures such as sample preparation, use of specific reference materials, and repeated measurements. Additionally, challenges such as matrix effects often necessitate the application of experimental or analytical correction methods. These limitations have driven the development of alternative approaches that can yield faster results with acceptable accuracy. The primary objective of this study is to perform quantitative analysis from a single experimental spectrum, thereby eliminating the need for repeated measurements and certified reference samples. The process begins with a qualitative analysis to identify the constituent elements of the sample based on the experimental spectrum. In MCNP 6.2, a simulation geometry was designed to precisely model the experimental XRF system, including the source, detector, and sample configuration. The first iteration is carried out using random weight concentrations of the identified elements. In each iterative step, simulated spectra are compared to the experimental spectrum, and the elemental concentrations are updated to minimize the discrepancy. Through this process, the simulated matrix progressively converges toward the actual experimental matrix. Once convergence is achieved, the elemental composition of the sample is determined. To validate the proposed approach, a certified SS-316 reference material was analyzed. Additionally, six test samples with varying elemental compositions were prepared to evaluate the method's performance across different matrices. For each sample, spectra were acquired three times, and the averaged spectrum was used for quantitative analysis. The results demonstrate that the method offers a rapid and reliable alternative to conventional techniques. The Normalized X-ray Standardless Iterative Method eliminates the need for experimental procedures such as standard addition or dilution, as well as the use of certified reference materials. Thus, quantitative analysis can be performed using only a single experimental spectrum acquired from the analyte sample.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    912159

    Monte carlo simülasyonu ile ileri radyoterapi planlarının lineer hızlandırıcı kayıt dosyaları üzerinden doz dağılım hesaplarının yapılması

    Dose distribution calculations of advanced radiotherapy plans using monte carlo simulation based on linear accelerator treatment record files

    RECEP KANDEMİR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Radyasyon OnkolojisiDokuz Eylül Üniversitesi

    Medikal Fizik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ KADİR AKGÜNGÖR

    PROF. DR. AYŞE NUR DEMİRAL

  2. Tez No

    903952

    Desinging collimators for gamma cameras using Monte Carlo code

    Gama kameralarda Monte Carlo gate codu kullanırak koliamtör dizaynı

    ÖZNUR PEHLİVAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Radyoloji ve Nükleer TıpYeditepe Üniversitesi

    Sağlık Fiziği Ana Bilim Dalı

    ÖĞR. GÖR. TÜRKAY TOKLU

  3. Tez No

    763475

    Episodik GPS zaman serileri için uygun stokastik modelin belirlenmesi

    Determination of an appropriate stochastic model for episodic GPS time series

    HÜSEYİN DUMAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Jeodezi ve FotogrametriYıldız Teknik Üniversitesi

    Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. DOĞAN UĞUR ŞANLI

  4. Tez No

    142764

    Gen ifadesinin şebeke modeli

    Network of gene experssion

    DUYGU BALCAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞE ERZAN

  5. Tez No

    446295

    Esnek Fourier fonksiyonlu yeni bir panel birim kök testi önerisi ve OECD örneği

    A new panel unit root test with flexible Fourier function and an example of OECD

    ÇAĞIN KARUL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    EkonometriPamukkale Üniversitesi

    Ekonometri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ŞABAN NAZLIOĞLU

Geri Dön