شبیه سازی مونت کارلوی طیف پرتوی ایکس شتابدهنده linatron mi-6 برای دو انرژی 4 و 6 mev با استفاده از کد mcnpx

Linatron mi-6 که در حدود یک دهه است به بازار معرفی شده است، چشمه پرتوی ایکس استاندارد برای بازرسی محموله ها می باشد. این شتابدهنده، پالسهای پرتوی ایکس پی در پی با دو انرژی 6 و 4 مگاالکترون ولت تولید می کند که با یک بار عبور از یک محموله، امکان تفکیک مواد را فراهم می آورد. برای بررسی عملکرد سیستم های تصویربرداری و مطالعه فرایند تشکیل تصویر، شناخت طیف خروجی پرتوی ایکس ضروری می باشد. هدف از این مطالعه، بدست آوردن طبف پرتوی ایکس خروجی این شتابدهنده در دو انرژی یاد شده با استفاده از شبیه سازی مونت کارلو توسط کد mcnpx می باشد. بدین منظور اجزای شرکت کننده در تولید و شکل دهی باریکه پرتوی ایکس linatron mi-6 با هندسه و ترکیب مواد واقعی شبیه سازی شد. طیف خروجی محاسبه شده در هر دو مد انرژی، غیریکنواختی بسیار مهمی در سطح خروجی شتابدهنده را نشان می دهند، بطوریکه شدت فوتون ها در فاصله حدود 17 تا 23 سانتیمتری از پایین کولیماتور ثانویه بیشینه بوده و با افزایش فاصله از این نقطه کاهش می یابد. یافته های این تحقیق در بهینه سازی استفاده از این دستگاه و رسیدن به قدرت مطلوب تفکیک مواد مختلف نقشی اساسی دارند.

Monte Carlo simulation of the X-ray spectrum from Linatron mi-6 accelerator in 4 and 6 MeV energies energies using MCNPX code

Linatron mi-6 which has been introduced about one decade ago, is the standard X-ray source for cargo inspection. This accelerator generates 4 and 6 MeV dual energy X-ray pulses that provides material discrimination possibility with one pass through the cargo. In order to investigate the performance of radiography systems and studying image production process, characterisation of the exit X –ray spectrum is necessary. This study aims at obtaining output X-ray spectrum of this accelerator in two energy modes using Monte Carlo simulation by the MCNPX code. For this purpose, components contributing in production and collimation of the X-ray beam from Linatron mi-6 was simulated with realistic geometry and material compositions. Output spectra calculated at both energy modes show an important non-uniformity at the accelerator’s exit surface, photon intensity being maximum at 17 to 23 cm distance from the down side of the secondary collimator and decreasing with increasing distance from this point. This information is essential for the optimized use of the system and to reach desired discrimination ability of various materials.