اندازه گيري طيف انرژي پرتوهاي ايكس سخت توكامك دماوند با استفاده از يك طيف‌سنج تابش ترمزي

Measurement of hard X-Ray energy spectrum in Damavand Tokamak by bremsstrahlung spectrometer

هدف از انجام اين پژوهش، طراحي و امكان‌سنجي ساخت يك طيف‌سنج تابش ترمزي براي اندازه‌گيري طيف انرژي پرتوهاي ايكس سخت خروجي از توكامك دماوند مي‌باشد. در اين طرح مجموعه‌اي از فيلترهاي سربي با افزايش انرژي قطع و دزيمترهاي ترمولومينسانسGR-200 مورد استفاده قرار گرفتند. در روش ارائه شده، با استفاده از اصل برهم‌نهي، معادله ماتريسي بين طيف انرژي پرتوهاي ايكس سخت توكامك دماوند و دز جذبي در دزيمترهاي ترمولومينسانس استخراج شد و مقادير ماتريس ضرايب اين معادله، با شبيه‌سازي مسئله توسط كد محاسباتي MCNPX، به‌دست آمد. پرتودهي توسط دستگاه توكامك دماوند انجام گرفت و طيف انرژي پرتوهاي ايكس سخت خروجي از توكامك دماوند با اعمال روش‌هاي بازيابي و مجموعه نظري اندازه‌گيري شد. نتايج به‌دست آمده نشان مي‌دهد كه ابزار تشخيصي ساخته شده مي‌تواند به ­عنوان يك طيف سنج فوتون مناسب براي بازيابي طيف انرژي پرتوهاي ايكس سخت توكامك دماوند در بازه انرژي keV 100 تاMeV 2 مورد استفاده قرارگيرد.

The aim of this paper is to design and study the manufacturing feasibility of a Bremsstrahlung spectrometer for measuring hard X-ray emission spectrum of Damavand Tokamak. For this purpose, a set of lead filters with increasing cut-off energies and GR-200 thermoluminescence dosimeters were used. The matrix equation which describes the relation between energy spectrum of hard X-ray emission and absorbed dose in thermoluminescence dosimeters was extracted by applying superposition principle and the values of coefficient matrix are obtained by performing a simulation procedure using Monte Carlo N Particle (MCNP) code. Irradiation was performed using Damavand tokamak and the hard X-ray emission spectrum was measured by unfolding method. The results show that the proposed diagnostic tool can be used as a photon spectrometer for unfolding energy spectrum of hard X-ray radiation of Damavand tokamak at 100keV-2MeV energy range.