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
- NaI (TI) dedektörleri için toplam verim ve tüm enerji pik duyarlığının Monte Carlo metodu ile elde edilmesi
Başlık çevirisi yok
N. REMZİYE ERGÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Fizik ve Fizik MühendisliğiUludağ ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CİHAN ÖZMUTLU
- Gamma ışınlarının biyolojik ortamlarda differansiyel coherent-incoherent saçılma tesir kesitlerinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
LALE TACER
Doktora
Türkçe
1983
Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CİHAN ÖZMUTLU
- NaI (TI) dedektörleri için gamma cevap fonksiyonunun Monte Carlo metodu ili elde edilmesi
Başlık çevirisi yok
AHMET CENGİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Fizik ve Fizik MühendisliğiUludağ ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CİHAN ÖZMUTLU
- Tavuk karaciğer gama-glutamil transferazının saflaştırılması ve bazı kinetik özelliklerinin araştırılması
The Purification of the chicken liver a gamma-glutamyl transferase and the research of some kinetic properties
FİLİZ TARCAN