نام پژوهشگر: فرزاد توتونچی
فرزاد توتونچی قاسم فروزانی
در این پایان نامه تولید پایون خنثی از فوتون های پر انرژی توسط برنامه geant4 شبیه سازی شده است. هندسه این شبیه سازی از آزمایش انجام شده در آزمایشگاه مامی آلمان در سال 2004 گرفته شده است. این شبیه سازی برای کاهش محاسبات و دقیقتر شدن نتیجه به دو بخش تقسیم شده است. 1-تولید فوتون پر انرژی از پدیده تابش ترمزی که از الکترون پر انرژی استفاده شده است. 2- تولید پایون خنثی از فوتون که با توجه به نرخ تولید در تابش ترمزی صورت گرفته است. در قسمت اول برای تولید فوتون از الکترون های پر انرژی استفاده شده است. الکترون های پر انرژی به هدف کریستال الماس برخورد می کنند که با توجه به پدیده تابش ترمزی منجر به تولید پرتوهای گاما می شوند. برای شباهت بیشتر با شتابدهنده الکترون از یک تابع توزیع گوسی برای انرژی الکترون فرودی استفاده شده است. پرتوهای گامای تولیدی دارای طیفی از انرژی هستند. انرژی تمامی پرتوهای گامای ایجاد شده برای تولید پایون مناسب نیستند. تنها پرتوهای گاماهایی قادر به تولید پایون هستند که انرژی آن ها بیش از انرژی آستانه تولید پایون باشد. در قسمت دوم شبیه سازی از پرتوهای گاما ها که دارای انرژی بیش از آستانه باشند، استفاده شده است. در بخش دوم شبیه سازی، فوتون هایی که بصورت مستقیم با توجه به الگوی بدست آمده از بخش اول تولید می شوند به هدف تابیده می شوند. هدف مورد نظر برای تولید پایون هیدروژن مایع در نظر گرفته شده که در دمای 21 درجه کلوین نگاه داشته شده است. نتایج بدست آمده از شبیه سازی حاکی از آن است که پایون ها در دو ناحیه تولید شده اند. ناحیه اول در محدود انرژی mev 5-0 که دارای یک بیشینه در زاویه 30 درجه است. ناحیه دوم که در محدود انرژی mev 80-60 قرار گرفته است این ناحیه در زاویه 60 درجه بیشترین تعداد پایون آشکار شده را دارا می باشد.