بررسی پارامتر زاویه دوران آشکارسازها بر پاسخ سامانه کارگو اسکنر کامیونی با استفاده از کد mcnpx

مدل‌سازی و شبیه‌سازی نقش مهمی در طراحی و توسعه هر سیستم پیچیده‌ای از جمله سیستم‌های اسکنر محموله ایفا می‌کند. اسکنر محموله وسیله‌ای است که برای اسکن و بازرسی محموله‌هایی که از طریق هوا، زمین و دریا حمل می‌شوند استفاده می‌شود. این اسکنرها معمولاً توسط گمرک و مراکز امنیتی برای شناسایی تهدیدات احتمالی مانند سلاح، مواد منفجره و کالاهای قاچاق استفاده می‌شود. یکی از مزایای کلیدی استفاده از مدل‌سازی و شبیه‌سازی این است که به طراحان اجازه می‌دهد تا سناریوها و پیکربندی‌های مختلف را بدون نیاز به نمونه‌های اولیه فیزیکی آزمایش کنند. این می‌تواند در زمان و هزینه صرفه‌جویی کند و همچنین خطر اشتباهات گران‌قیمت را کاهش ‌دهد این مطالعه تاثیر پارامتر زاویه بر پاسخ آشکارسازها در سیستم‌های بار اسکنر کامیونی با استفاده از کد mcnpx را بررسی می‌کند. این پارامتر به زاویه‌ای اشاره دارد که در این زاویه پرتوهای گسیل شده از مولد پرتو با سطح نرمال آشکارساز برهمکنش می‌کنند، که عامل مهمی در تعیین دقت و قابلیت اطمینان سیستم‌های اسکن محموله در تشکیل تصویر است. در این مطالعه ابتدا خروجی طیف ایکس حاصل از الکترونهای 6 مگا الکترون ولتی شتاب گرفته در اثر برخورد با هدف تنگستنی محاسبه گردید و با طیف‌های موجود در سایر مطالعات اعتبارسنجی شد. نتایج نشان داد که طیف‌های خروجی تطابق خوبی با هم دارند. تغییرات شمارش ثبت‏شده در پیکسل‌های آرایه‌ آشکارسازها در راستای عمودی نشان داد که اختلاف شمارش از پایین‌ترین پیکسل تا بالاترین پیکسل حدود 33 درصد بود و در راستای افقی تغییرات شمارش از نزدیک‌ترین پیکسل نسبت به دورترین پیکسل به مولد پرتو حدود 60 درصد شد. در ادامه زاویه تک تک آرایه‌ها به‏گونه‌ای تنظیم شد که جهت برخورد پرتوها گسیل شده از مولد پرتوی با هندسه مخروطی به صورت عمود باشد و این حالت با حالت‌هایی که در آن زاویه آرایه‌ها 20 و 30 درجه دوران یافته بود مقایسه شد. نتایج نشان داد که تحت تابش عمود، سیگنال ثبت‌شده در آشکارسازها بیشتر از حالتی است که آشکارساز دوران پیداکرده باشد و با افزایش زاویه، میزان شمارش در آشکارساز کاهش می‌یابد.

analyzing the impact of detector rotation angle on truck cargo scanner system response with the mcnpx code

modeling and simulation are crucial in designing and developing complex systems, such as cargo scanner systems. a cargo scanner is a device used to scan and inspect cargo transported by air, land, and sea. these scanners are usually used by customs and security centers to identify potential threats such as weapons, explosives, and contraband. one of the key benefits of using modeling and simulation is that it allows designers to test different scenarios and configurations without the need for physical prototypes. this can save time and money, as well as reduce the risk of costly mistakes. this study examines how the parameter angle affects detector responses in truck cargo scanner systems using the mcnpx code. the angle refers to the angle at which the beam generated from the beam generator interacts with the detector’s normal surface, an important factor in ensuring the accuracy and reliability of cargo scanning systems in imaging. initially, the x-ray spectrum output was calculated from the accelerated 6 mv electrons due to tungsten target impact and validated against spectra from other studies. the results demonstrated good agreement between the output spectra. the changes in counts recorded in the vertical direction of the detector arrays showed that the count difference between the lowest pixel and highest pixel is approximately 33%, while the count changes from the closest pixel to the farthest pixel to the beam generator in the horizontal direction are about 60%. subsequently, the angle of each array was adjusted so that the emitted rays from the cone beam generator were perpendicular, and this case was compared to cases where the array angle was 20 and 30 degrees. the results revealed that when exposed to perpendicular radiation, the signal recorded in detectors is greater than that of a rotated detector, and the count rate in the detector decreases as the angle increases.