شبيه سازي پرتونگاري صنعتي ديجيتال به روش CR توسط كد مونت كارلوي فلوكا

Industrial Computed Radiography Simulation Through FLUKA Monte Carlo Code

در سال‌هاي اخير علاقه فزاينده‌اي به شبيه‌سازي پرتونگاري در شاخه‌هاي پزشكي و صنعتي با پرتوهاي ايكس و گاما مشاهده مي‌شود. دليل اصلي براي اين علاقه‌مندي پيشرفت‌هاي حاصل در كدهاي شبيه سازي و توانايي مطالعه نسبتا دقيق رفتار سيستم بدون نياز به انجام عملي آزمايشات و قرار گرفتن در معرض تشعشع نهفته است. يكي از روش‌هايي كه به طور گسترده براي شبيه سازي پرتونگاري مورد استفاده قرار گرفته است، روش مونت كارلو است كه دليل آن توانمندي اين روش در شبيه سازي پديده‌هاي آماري همچون ساطع شدن پرتو، انتقال آن و فرايندهاي آشكارسازي است. در بين كدهاي همه منظوره اصلي (پركاربرد) كه بر اساس روش مونت كارلو كار مي‌كنند كدهايMCNP ،FLUKA ، GEANT و Beam-nrc از نمونه‌هاي قدرتمند هستند كه قابليت‌هاي ويژه‌اي را براي شبيه سازي ترابرد پرتوها دارا مي‌باشند. پرتونگاري در دو شاخه پزشكي و صنعتي و به روش‌هاي فيلم راديوگرافي و راديوگرافي ديجيتال داراي كاربردهاي زياد است. اين صنعت امروزه در روش ديجيتال به صورت كاربردي در دو شاخه پرتونگاري محاسباتي (CR) و پرتونگاري مستقيم (DR) استفاده مي‌شود. در اين پژوهش شبيه سازي پرتونگاري صنعتي ديجيتال به روش پرتونگاري محاسباتي (CR) با استفاده از كد مونت كارلوي FLUKA به منظور فراهم آوردن بستري براي مطالعه رفتار اين سيستم انجام شده است. براي اين منظور شبيه سازي كاملي از دستگاه مولد پرتوهاي X ، صفحات تصوير ساز و قطعه استاندارد انجام شده است و طيف خروجي دستگاه مولد پرتو و اثر فيلتر بر طيف بررسي شده اند و خط پروفايل از قطعه استاندارد كنتراست حساسيت محاسبه شده است.

In recent years, there has been a growing interest in radiography imaging in medical and industrial fields with X-rays and gamma rays. The main reason for this interest is the advancements in simulation codes and the ability to study a fairly accurate system behavior without the need for practical testing and exposure to radiation. One of the methods widely used to simulate radiography is the Monte Carlo method, which is due to the ability of this method to simulate statistical phenomena such as radiation emittion, its transmission, and detection processes. Among the most commonly used codes based on the Monte Carlo method, the MCNP, FLUKA, GEANT and Beam-nrc codes are powerful examples that have special capabilities for simulating beam transitions. Radiography is widely used in both medical and industrial fields and in digital radiography and film radiography. This industry is nowadays used in the digital approach in two branches of Computed Radiography (CR) and Direct Radiography (DR). In this study, the simulation of digital industrial radiography by computed radiography (CR) was performed using the FLUKA Monte Carlo code in order to provide a framework for studying the behavior of this system. For this purpose, a complete simulation of the X-ray generator, imaging plate and standard piece has been performed, and the output spectra of the radiation generator and the filter effect on the spectrum have been investigated and the profile line of the standard gauge of contrast sensitivity was calculated.