نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه مازندران، صندوق پستی: 416-47415، مازندران- ایران
چکیده
سیستم‌های تصویربرداری پرتوهای ایکس پسپراکنده به دلیل حساسیت زیاد به مواد آلی، دز تابشی کم و نیز اسکن از یک سمت جسم، ویژگی‌های کاربردی منحصر به‌فردی دارند. در دستگاه‌های مبتنی بر این روش، اسکن توسط باریکه مدادی شکل ایکس انجام می‌شود که شکل و ابعاد باریکه و شدت آن، نقش بسیار زیادی در کیفیت تصویر و دز دریافتی فرد تحت اسکن دارد. جهت ایجاد باریکه مدادی شکل، پرتو مخروطی شکل لامپ ایکس از یک باریکه‌ساز بادبزنی و متعاقب آن یک دیسک دوار شکافدار عبور می‌کند. برای طراحی چیدمان بهینه باریکه‌ساز بادبزنی و دیسک دوار شکافدار، طرح‌های مختلف بر اساس طول و درز باریکه‌ساز، و نیز عرض شکاف دیسک دوار با استفاده از کد MCNPX2.6 شبیهسازی گردید. ضخامت و جنس مناسب دیسک دوار برای حداقل رساندن دز نشتی 4 میلی‌متر از آلیاژ تنسگن-مس به‌دست آمد. بر اساس نتایج حاصل از شبیهسازی آزمون‌های کیفیت تصویر، باریکه‌ساز با طول 20 سانتی‌متر، درز 1 میلی‌متر، و نیز شکاف دیسک با عرض1 میلی‌متر بهینه‌‌ترین باریکه ایکس را برای سیستم تصویربرداری پسپراکنده تمام بدن ایجاد می‌کند. بر اساس نتایج شبیهسازی، بهترین کیفیت تصاویر ایکس پسپراکنده در سرعت دوران دیسک rpm1500 و سرعت نسبی حرکت عمودی 40 سانتی‌متر بر ثانیه محاسبه شده است.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Simulation and design of disc-type beam-shaping assembly for X-ray back scatter whole-body imaging system
نویسندگان [English]
- Z. Alipour
- M.R. Pahlavani
Department of Physics, Faculty of Basic Science, Mazandaran University, P.O.Box: 47415-416, Mazandaran - Iran
چکیده [English]
The X-ray backscatter imaging systems have unique inspection capabilities and practical features due to their high sensitivity to organic materials, low radiation dose, and scanning from one side of the object. The scan is performed by an x-ray pencil beam. The shape and size of the beam and its intensity have a main role in the image quality and the radiation dose received by the person. To make a pencil-shaped beam, the cone-shaped beam of the X-ray tube passes through a fan beam collimator and through a chopper wheel. To design an optimal fan beam collimator and chopper wheel, different designs were simulated based on length and gap of the fan beam collimator, as well as the slit width of the disc by the MCNPX2.6 code. To minimize the leakage dose, the appropriate thickness and material of the disc was obtained 4-mm tungsten/copper alloy. According to the simulation results of image quality tests, the collimator with a length of 20 cm and a gap of 1 mm, as well as a 1 mm slit width of the disc creates the most optimal X-ray beam for backscatter whole-body imaging system. According to the simulation results, the best image quality was calculated at the rotational speed of the disc at 1500 rpm and the relative speed of vertical movement at 40 cm/s.
کلیدواژه‌ها [English]
- Fan beam collimator"؛ Chopper wheel"؛ X-ray tube "؛ Image quality
- "؛ "؛ MCNPX2.6 code"
)