نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• سید میلاد میرعماد ¹
• بابک شیرانی بیدآبادی ²

¹ پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، صندوق پستی: 3486-11365، تهران، ایران.

² دانشکده فیزیک، دانشگاه اصفهان، صندوق پستی:73441-81746، اصفهان، ایران.

چکیده

دستگاه پلاسمای کانونی می‌تواند به عنوان یک مولد اشعه ایکس در کاربردهای رادیوگرافی استفاده شود. تابش‌ ایکس سخت این دستگاه پس از چند ده نانو ثانیه نسبت به لحظه‌ی وقوع پینچ، در بازه‌ی زمانی ns 150-100، گسیل می‌شود. پالسی بودن گسیل تابش ایکس در این دستگاه باعث می‌شود که روش‌های مرسوم آشکارسازی و طیف‌نگاری، جهت مشخصه یابی تابش ایکس چندان مفید نباشد. در این مقاله از روش طیف‌نگاری پسیو، با استفاده از فیلم رادیوگرافی به همراه فیلترهای تضعیفی آلومینیومی، برای طیف‌نگاری تابش ایکس پالسی دستگاه پلاسمای کانونی UIPF-1 استفاده شد. در این روش، از مقادیر دز ثبت شده بر روی فیلم‌ها برای تعیین طیف تابش ایکس استفاده شده است. برای رسیدن به این هدف، از تکنیک شبکه عصبی استفاده و آموزش شبکه مذکور توسط داده‌های به دست آمده از شبیه‌سازی با کد MCNPX انجام شد. نتایج نشان داد که طیف تابش‌ ایکس پالسی گسیلی از دستگاه UIPF-1 در شرایطی که آند مرکزی دارای غلاف و تونهاده ی مسی است و هر شات در ولتاژ کاری kV 21 و با تزریق گاز هوا تا فشار mbar 9/0، انجام می‌شود، دارای بازه‌ای بین keV 50-6 است که تقریباً در keV 8 دارای مقدار بیشینه می‌باشد. انرژی میانگین طیف نیز برابر keV 5/17 به دست آمد.

کلیدواژه‌ها

• دستگاه پلاسمای کانونی
• ؛ ،تابش ایکس پالسی
• ؛ ،طیف‌نگاری پسیو
• ؛ ،شبکه عصبی
• ؛
• ط&OElig؛ ،MCNPX

عنوان مقاله [English]

Spectroscopy of pulsed X-ray emitted from plasma focus device using the radiographic film attached with attenuation filters and applying neural network technique

نویسندگان [English]

• Seyed Milad Miremad ¹
• Babak Shirani Bidabadi ²

¹ Nuclear Science and Technology Research Institute, P.O.BOX: 11365-3486, Tehran, Iran.

² Faculty of Physics, University of Isfahan, P.O. Box: 81746-73441, Isfahan, Iran.

چکیده [English]

The plasma focus device can be used as an X-ray generator in radiographic applications. A few tens of nanoseconds after the pinch moment, the hard X-ray of this device is emitted in a time interval of 100-150 ns. The pulsed form of X-ray emitted from this device makes the common method of detection and spectrometry not useful for characterizing them. In this article, the method of passive spectrometry, using radiographic film with Al attenuation filters, was used to determine the spectrum of pulsed X-ray emitted from the UIPF-1. In order to determine the spectrum according to the recorded doses, neural network technology was used. The neural network was trained by using MCNPX code simulation results. The results showed that the X-ray spectrum extends from 6 keV to 50 keV with a maximum value of 8 keV when the UIPF-1 device is operated with the copper anode, the copper insert, the working voltage of 21 kV, and 0.9 mbar air gas injection. The average energy of spectrum was also obtained as 17.5 keV.

کلیدواژه‌ها [English]

• Plasma focus device
• ؛ ،Pulsed X-ray
• ؛ ،Passive spectrometry
• ؛ ،Neural network
• ؛
• ط&OElig؛ ،MCNPX