بررسی میزان جذب انرژی از پرتوهای یونساز در مواد ساختاری آشکارسازهای سیستم های تصویربرداری با استفاده از روش مونته کارلو

تصویرنگاری با استفاده از پرتوهای یونساز و غیریونساز جهت مطالعه استاتیکی و دینامیکی اعضای درونی موجودات زنده کمک قابل توجهی به درمان بیماری، پیشگیری و پیشگویی میزان بهبودی آن ارائه می نماید. یکی از روشهای تصویربرداری نوین، رادیوگرافی رقمی می باشد. تصویربرداری رقمی با پرتو ایکس یک فناوری در حال توسعه برای کاربردهای پزشکی است که با آن تفکیک فضایی spatial resolution و بازده کوانتومی (detective quantum efficiency)بالا و قابلیت تصویربرداری به صورت بلادرنگ (real time) و بدون پیچیدگی های هندسی تحقق می یابد. تشکیل و پردازش سریع تصویر از مزایای منحصر به فرد آن در مقایسه با سایر روشهای تصویربرداری قدیمی از جمله رادیولوژی با پرتو ایکس می باشد. آشکارسازهای به کار رفته در این سیستم ها، آشکارسازهای کریستالی یا آمورف با شرایط مختف هستند. مواد با مشخصات ویژه که به عنوان مبدل پرتو ایکس در این آشکارسازها بکار می روند، نقش بسیار مهمی را در تشکیل تصویر مناسب در چنین سیستم هایی ایفا می نمایند. در این پروژه چند مبدل یا فوتوکانداکتور جدید مانند: bii3, pbo, hgi2, tibr و دو ترکیب پرکاربرد که سالهاست به صورت تجاری موجود می باشند یعنی a-se و czt در کنار ترکیب کریستالی bi2te3 که جهت استفاده در سیستم های تصویرنگاری معرفی شده است، تحت ارزیابی و مقایسه قرار گرفته اند. برای ارزیابی مشخصات خاص این مواد از قبیل میزان جذب انرژی از پرتو ایکس و تباین (contrast) تصویر و درصد پراکندگی پرتوها و... و مقایسه کمی آنها از کدهای شبیه سازی مونته کارلو mcnp4c و mcnpx استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که هیچ یک از این ترکیب های ذکر شده، همه پارامترهای شرایط ایده آل را با هم نداشته و هر یک از آنها در یک یا دو پارامتر شرایط مطلوبی از خود نشان می دهند. مثلا bi2te3 و pbo به طور متوسط دارای میزان جذب انرژی بالا از پرتوهای ایکس هستند، cdznte در کنار bi2te3 دارای بازده جمع آوری بار (charge collection efficiency) بالایی هستند. در عین حال ترکیب a-se دارای کیفیت و درجه تفکیک بالاتری برای تصویر می باشد. در نهایت با توجه به نتایج بدست آمده ترکیب bi2te3 دارای شرایط بهتری نسبت به بقیه ترکیبات برای استفاده به عنوان فوتوکانداکتور پرتو ایکس در آشکارسازهای سیستم های تصویربرداری می باشد.