به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

amirmohammad beigzadeh

  • امیرمحمد بیگ زاده*، محمدرضا با سعادت
    یکی از مهمترین روش های دزیمتری تابش های یونساز بهره گیری از کالریمترهای تداخل سنجی تمام نگاری لیزری می باشد. افزایش دمای ناشی از پرتوهای یونساز به انرژی تحویلی، ظرفیت گرمایی ویژه ماده و جرم مورد استفاده به عنوان ماده فانتوم کالریمتر بستگی دارد. از جمله مسائلی که شدیدا بر روی دقت انواع کالریمترهای پرتوهای هسته ای مورد استفاده موثر است، پدیده انتقال حرارت در ماده جاذب یا همان قلب کالریمترهای تداخل سنجی پرتوهای یونساز می باشد که تاثیر مستقیمی بر روی سنجش دز جذبی دارد. در این پژوهش مدلی جهت پس پردازش تصاویر دوربین سیستم کالریمتر تداخل سنجی تمام نگاری با قلب آب تحت پرتودهی عمودی و افقی با باریکه الکترون و پروتون توسعه داده شده است.
    کلید واژگان: کالریمتری، تابش های یونساز، پس پردازش پاسخ، تمام نگاری، دز جذبی
    Amirmohammad Beigzadeh *, Mohammadreza Basaadat
    The operation principle of calorimeters used for dosimetry of ionizing radiations is based on measuring the induced temperature difference in the adsorbent due to thermal energy deposition of the ionization radiation. In recent years, one of these methods has been the holographic optical calorimetry by laser beams. One of the problems that affect the response accuracy of the calorimeters is the heat transfer phenomenon in the adsorbent material. This phenomenon affects the measurement accuracy of the absorbed dose. In this research, a model was developed for the post-processing of camera images of the interferometric calorimeter system with a water phantom under vertical and horizontal irradiation with electron and proton beams.
    Keywords: Calorimetry, Ionization Radiations, Response Post-Processing, Holography, Absorbed Dose
  • مجتبی عسکری*، علی طاهری، حجت الله ماهانی، امیرمحمد بیگ زاده، محسن محرابی

    تصویربرداری به روش پس پراکنشی مبتنی بر پرتو ایکس توجه روزافزونی را در سراسر جهان به خود جلب کرده و کاربردهای متنوعی از جمله آزمون های غیرمخرب، بازرسی امنیتی و کنترل کیفیت در صنعت پیدا کرده است. در مطالعه حاضر، یک دستگاه تصویربرداری پس پراکنشی با باریکه پرتو ایکس مدادی طراحی و ساخته شده است. این اسکنر شامل یک مولد پرتو ایکس صنعتی، دو سوسوزن پلاستیکی، یک چرخ برشگر، یک سیستم جمع آوری داده، یک نرم افزار پردازش داده و تشکیل تصویر مبتنی بر MATLAB است. چرخ برشگر دوار پرتوهای ایکس مدادی ایجاد کرده کل نمونه را جاروب می نمایند. عملکرد سیستم از طریق مجموعه ای از آزمون ها با استفاده از قوطی های روغن و رنگ (پر و نیمه پر) ارزیابی شد. یافته ها تایید می کنند که تصویربرداری پس پراکنشی برای جسم های با عدد اتمی و چگالی پایین از قبیل چسب، رنگ و روغن بسیار کارا بوده و تصاویر با کیفیتی ارائه می نماید. همچنین، ترکیب داده های هر دو آشکارساز و اعمال یک فیلتر پایین گذر بر روی تصاویر سبب بهبود چشم گیر کیفیت تصاویر پس پراکنشی خواهد شد. مزیت ذاتی دستگاه های تصویربرداری پس پراکنشی، اسکن مواد با عدد اتمی پایین (چسب ها، رنگ ها، سیالات مشتق شده از نفت، پلاستیک، پلیمر، مواد منفجره و حتی آلومینیوم) می باشد که نتایج این مطالعه گواهی بر این مدعاست. یافته های این پژوهش نشان دادند که طیف وسیعی از کاربردهای صنعتی برای این دستگاه قابل ترسیم است. فعالیت آتی این مقاله استفاده از روش تقسیم مکانی برای پردازش سیگنال ها و مقایسه آن با الگوریتم تقسیم زمانی (مطالعه حاضر) خواهد بود. همچنین، تصویربرداری از سایر مواد سبک نیز در دستورکار نویسندگان می باشد.

    کلید واژگان: تصویربرداری پس‏ پراکنشی، باریکه مدادی، پرتو ایکس، چرخ برشگر
    Askari Mojtaba *, Ali Taheri, Hojjat Mahani, Amirmohammad Beigzadeh, Mohsen Mehrabi

    X - ray - based backscattering imaging has attracted increasing attention worldwide and has found a variety of applications in the industry , including non -destructive testing, security inspection , and quality control . In the present study, a backscattering imaging device with a pencil X- ray beam was designed and manufactured . The scanner includes an industrial X - ray generator, two plastic detectors, a chopper wheel, a data collection system, a data processing software, and MATLAB - based image forming . The rotary chopper wheel creates pencil X - rays that sweep the entire sample . The performance of the system was evaluated through a series of tests using oil and paint cans ( full and semi - filled ) . The findings confirm that backscattering imaging is very effective for low atomic and low -density objects such as adhesives, paints, and oils and provides high - quality images . Also , combining the data of both detectors and applying a low - pass filter to the images will significantly improve the quality of the backscatter images . The inherent advantage of backscattering imaging devices is the scanning of materials with low atomic numbers ( adhesives , paints, fluids derived from petroleum, plastics, polymers , explosives, and even aluminum ) , which the results of this study attest to . The findings of this study showed that a wide range of industrial applications can be drawn for this device . The next activity of this paper will be to use the spatial division method to process the signals and compare it with the time division algorithm ( the present study ) . Also , imaging of other light materials is also on the authors' agenda .

    Keywords: Backscatter Imaging, Pencil Beam, X Ray Beam, Chopper Wheel
  • مجتبی عسکری، امیرمحمد بیگ زاده، محسن شریف زاده*
    حضور حباب در عمده جریان های دوفازی گاز-مایع خودنمایی می کند. اندازه گیری کسر حباب در صنایع مختلف مانند هسته ای، شیمیایی و پتروشیمی درک مفیدی از توزیع فازها در یک سیستم چندفازی خواهد داد. اندازه گیری کسر حباب می تواند منجر به بهبود طراحی، بهره برداری و نگهداری فرآیندهای صنعتی در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، راکتورهای شیمیایی، مبدل های حرارتی، نیروگاه های زمین گرمایشی و غیره شود. در موارد زیادی حباب ها به صورت همگن در سیال مایع پخش می شوند که اندازه گیری کسر حباب را با خطای بالایی همراه می کند. در این کار تحقیقاتی برای اجتناب از خطای سیستماتیک نوسان در قرارگیری کسر یکسانی از حباب در مسیر پرتو گامای عبوری از لوله جریان از یک باریکه پهن گاما در تلفیق با یک آشکارساز صفحه تخت استفاده گردید. در ادامه در محیط شبیه سازی مونت کارلو با استفاده از محاسبه چگالی عددی حباب در حجمی ثابت و بهره گیری از نمودار کالیبراسیون، کسر حباب برحسب چگالی عددی به ازای مقادیر مختلف شعاع حباب مقدار کسر حباب محاسبه گردید. پس از اعتبارسنجی کد با استفاده از مقایسه نتایج طیف تولیدی از کد با طیف نمونه مرجع یک تیوب اشعه ایکس، نمودار تغییرات چگالی عددی برحسب کسر حباب در شعاع های مختلف گویای توانایی روش ارائه شده در این کار تحقیقاتی برای تفکیک مقادیر مختلف کسر حباب به ازای شعاع های مختلف می باشد.
    کلید واژگان: اندازه گیری، کسر حباب، جریان دوفازی، فن آوری گاما، آشکارساز صفحه تخت
    Mojtaba Askari, Amirmohammad Beigzadeh, Mohsen Sharifzadeh *
    The presence of bubbles is evident in most two-phase gas-liquid flows. The measurement of void fraction in various industries, such as nuclear, chemical and petrochemical, provides valuable insight into the distribution of phases in a multiphase system. This understanding can lead to the improvements in the design, operation and maintenance of industrial processes in sectors like oil and gas, petrochemicals, chemical reactors, heat exchangers, and geothermal power plants. In many cases, bubbles are evenly distributed in the liquid, creating uncertainty in measurements. To address this issue, this research utilized a wide gamma beam in conjunction with a flat panel detector to minimize systematic errors caused by fluctuations in bubble placement along the path of the gamma ray passing through the flow tube. Next, in the Monte Carlo simulation environment, the numerical density of the bubble is calculated in a fixed volume. Using the calibration chart, the fraction of the bubble is determined in terms of the numerical density for various bubble radius values. Ultimately, after validating the code by comparing the results of the spectrum produced from the code with the spectrum of a reference sample from an X-ray tube, the graph displaying numerical density changes in terms of bubble fraction at different radii demonstrates the method’s ability to distinguish varying amounts of bubble fraction for different radii.
    Keywords: Measurement, Void Fraction, Two-Phase Flow, Gamma Technique, Flat Panel Detector, Monte Carlo Simulation
  • امیرمحمد بیگ زاده*، هادی اردینی
    تشخیص و شناسایی عناصر رادیواکتیو یک جنبه حیاتی در زمینه های مختلف از جمله ایمنی هسته ای، نظارت بر محیط زیست و فیزیک بهداشت پرتوی است. روش های سنتی شناسایی رادیواکتیویته اغلب به تکنیک های دستی وقت گیر یا تجهیزات تخصصی که ممکن است به راحتی در دسترس نباشند، متکی هستند. بااین حال، پیشرفت ها در فناوری بینایی ماشین جایگزین امیدوارکننده ای ارائه می کند که از قدرت هوش مصنوعی و پردازش تصویر برای افزایش دقت و کارایی شناسایی عناصر رادیواکتیو استفاده می کند. این مقاله به بررسی کاربرد تکنیک بینایی ماشین در شناسایی نوع عناصر رادیواکتیو خارج از کنترل می پردازد و بر ادغام الگوریتم های تصویر برداری، چارچوب های یادگیری عمیق و تحلیل داده های آشکارسازها تمرکز می کند که می تواند فرآیند شناسایی را به طور خودکار انجام داده و خطای انسانی را به حداقل برساند. سامانه مدل شده به طور هم زمان تصاویر حرکتی را دریافت و پردازش کرده و مسیر حرکت اجسام را تشخیص می دهد و به طور هم زمان داده های پرتوی در آشکارساز ثبت می گردد. از روی طیف های ثبت شده در آشکارسازها، حضور چشمه یا چشمه های رادیواکتیو و نوع آنها مشخص می گردد. در ادامه با داشتن طیف های ثبت شده در زمان های مختلف و با شناسایی شماره شناسایی اشیا حاضر از روی تصاویر موقعیت و نوع ماده رادیواکتیو مشخص می گردد.
    کلید واژگان: رادیوایزوتوپ، پردازش تصویر، بینایی ماشین، مونت کارلو، طیف نگاری، چشمه های بی پشتوانه
    Amirmohammad Beigzadeh *, Hadi Ardiny
    Detection and identification of radioactive elements is a vital aspect in various fields, including nuclear safety, environmental monitoring, and radiation health physics. Traditional methods of radioactivity detection often rely on time-consuming manual techniques or specialized equipment that may not be readily available. However, advances in machine vision technology offer a promising alternative that uses the power of artificial intelligence and image processing to increase the accuracy and efficiency of identifying radioactive elements. This paper examines the application of machine vision techniques in identifying the type of out-of-control radioactive elements and focuses on the integration of imaging algorithms, deep learning frameworks, and data analysis of detectors that can automate the identification process and minimize human error. The equations of the tracking method follow the KLT method. The modeled system simultaneously receives and processes moving images and detects the movement path of objects, and the radiation count is recorded in the detector at the same time. From the recorded spectra in the detectors, the presence of a radioactive source or sources and their type is determined. In the following, by having the spectra recorded at different times and by identifying the identification number of the objects present in the area with the maximum spectrum and sharing, it is determined which objects are contaminated with radioactive material and what type of radioactive source each of them carries.
  • امیرمحمد بیگ زاده*، مجتبی عسکری
    این مطالعه به بررسی عملکرد سامانه کارگو اسکنر خودرویی در تعیین ضریب تضعیف خطی فلز آلومینیوم از تصاویر به دست آمده از یک سامانه تصویربرداری اسکنر خودرویی مدل سازی شده پرداخته است. این سامانه مبتنی بر آشکارساز آرایه ای سوسوزن و مولد پرتوی مبتنی بر رادیوایزوتوپ گامازا است. این تحقیق شامل مدل سازی اندرکنش پرتوهای گاما با فلز پرکاربرد آلومینیوم و تجزیه وتحلیل خواص ضریب تضعیف خطی آن بر اساس داده های به دست آمده توسط آشکارساز سوسوزن است. برای این منظور ابتدا تصاویر پرتونگاری از ورقه های آلومینیوم با ضخامت های مختلف با استفاده از مدل سازی استخراج گردید. جهت مدل سازی سامانه از کد مونت کارلوی mcnpx استفاده شد. تصاویر به دست آمده با بهره گیری از الگوریتم نوشته شده با متلب پردازش گردید. نمودارهای هیستوگرام ضریب تضعیف خطی از روی تصاویر پردازش شده به دست آمد. هشت تابع مرسوم بر روی نمودارهای هیستوگرام ضریب تضعیف خطی برازش گردید. پارامترهای نمودارهای برازش شده و دقت برازش هر کدام به دست آمد و با یکدیگر مقایسه گردید. مقدار میانگین ضریب تضعیف خطی محاسبه شده با نتایج تجربی و مدل سازی تحقیقات دیگر مقایسه گردید که تطابق خوبی را با یکدیگر نشان دادند.
    کلید واژگان: کد مونت کارلویMCNPX، اسکنر محموله، ضریب تضعیف خطی، آشکارساز آرایه ای، هیستوگرام، پرتونگاری
    Amir Mohammad Beigzadeh *, Mojtaba Askari
    This study has investigated the performance of the car scanner cargo system in determining the linear attenuation coefficient of aluminum metal from the images obtained from a modeled car scanner imaging system. This system is based on a scintillation array detector and a radiation generator based on gamma emitter isotope. This research includes modeling the interaction of gamma radiation with the commonly used metal aluminum and analyzing the properties of its linear attenuation coefficient based on the data obtained from the scintillation detector system. For this purpose, radiographic images of aluminum sheets with different thicknesses were first extracted using modeling. Mcnpx monte Carlo code was used to model the system. The obtained images were processed using the algorithm written with MATLAB. Linear attenuation coefficient histograms were obtained from the processed images. Eight conventional functions were fitted on histogram graphs of linear attenuation coefficient. The parameters of the fitted graphs and the fitting accuracy of each were obtained and compared with each other. The average value of the calculated linear attenuation coefficient was compared with the experimental and modeling results of other researches, which showed a good agreement with each other.
    Keywords: MCNPX, Cargo Scanner, Linear Attenuation Coefficient, Array Detector, Histogram, Radiography
  • امیرمحمد بیگ زاده*، هادی اردینی

    شناسایی و نظارت بر آلودگی رادیواکتیو برای اطمینان از ایمنی عمومی و حفاظت از محیط زیست بسیار مهم است. با این حال، شناسایی منابع رادیواکتیو خارج از کنترل در مکان های شلوغ می تواند چالش برانگیز باشد، به طور مثال بین مسافران یا وسایل نقلیه. این مطالعه یک رویکرد جدید مبتنی بر ترکیب داده ها و روش های بینایی ماشین برای تشخیص آلودگی پرتوی در میان اجسام متحرک مشابه معرفی می کند. در ابتدا، یک الگوریتم حرکتی برای تعریف 5 جسم متحرک با شکل و اندازه یکسان در یک صفحه دو بعدی، با الهام از معادلات حرکت یک ربات چرخدار کوچک استفاده می شود. این اجسام با سرعت ثابتی در صفحه دو بعدی حرکت می کنند. متعاقبا، الگوریتم دیگری با استفاده از روش KLT  برای استخراج ویژگی های مرتبط و ردیابی همان اشیاء از داده های تصویر استفاده می شود. با ترکیب داده های سیستم تشخیص پرتو و بینایی ماشین، این الگوریتم یک یا چند هدف آلوده را شناسایی و شی متحرک آلوده را با موفقیت شناسایی می کند. این تحقیق یک روش امیدوارکننده را برای افزایش نظارت بر محیط های پرتوی ارائه می کند و ادغام تصاویر دوربین های نظارتی و سیستم های تشخیص پرتوی را برای مناطق عمومی و بزرگ پیشنهاد می کند.

    کلید واژگان: سناریوی پرتوی، آشکارسازی آلودگی رادیواکتیو، بینایی ماشین، همجوشی داده ها، مهندسی هسته ای، دوربین های نظارتی
    Amirmohammad Beigzadeh *, Hadi Ardiny

    Detecting and monitoring radioactive contamination is very important. It ensures public safety and environmental protection. However, exploring out-of-control radioactive sources in crowded places is hard. This is true, for example, among passengers or cars. This study proposes a new approach. It is based on data fusion and machine vision methods. The approach detects radiological contamination among similar moving objects. At first, we use the motion algorithm to define 5 moving objects. They are of the same shape and size and in a two-dimensional plane. Their motion equations were inspired by the small wheeled robot. These objects move with the same speed in the plane. Next, with another algorithm based on the KLT method, we extracted related features and tracked the same objects from the image data. The algorithm combines the beam detection system's data and machine vision. It finds one or more infected targets. It successfully detects the infected moving object. This research shows a promising approach to improve monitoring of radiation environments. It suggests integrating surveillance camera images and radiation detection systems for public and large areas.

    Keywords: Radiation Scenario, Radioactive Contamination Detection, Machine Vision, Data Fusion, Nuclear Engineering, Surveillance Cameras
  • امیرمحمد بیگ زاده*، هادی اردینی
    فناوری هسته ای به سرعت در سراسر جهان در حال گسترش است. با این حال، مواد رادیواکتیو خطر بزرگی برای جوامع بشری و محیط زیست است. این به دلیل تهدیدات تروریسم، سوء استفاده یا حمل و نقل غیرمجاز است. بنابراین، ما نیاز به بهبود سیستم های تشخیص و ردیابی منبع رادیواکتیو داریم. این امر باعث تقویت امنیت و توقف اقدامات تروریستی خواهد شد. در این مقاله، یک رویکرد جدید برای نقشه برداری و آشکارسازی پرتوی با توسعه الگوریتم هایی بینایی ماشین و مدل سازی سامانه های آشکارسازی هسته ای متشکل از آشکارسازهای کریستالی سوسوزن و لامپ های تقویت کننده نوری پیشنهاد می شود. هدف افزایش کارایی و دقت شناسایی و مکان یابی چشمه های پرتوزا خارج از کنترل در محیط های پیچیده و داینامیک با بهره گیری از روش های نوین بینایی ماشین است. معادلات روش ردیابی از روش KLT پیروی می کند. سامانه مدل شده به طور هم زمان تصاویر حرکتی را دریافت و پردازش کرده و مسیر حرکت اجسام را تشخیص می دهد و به طور هم زمان داده های پرتوی در آشکارساز ثبت می گردد. در نهایت با تلفیق داده های مکانی و داده های پرتوی با دقت خوبی چشمه های پرتوزا خارج از کنترل در میان سایر اشیای متحرک کشف گردید. ادغام این الگوریتم ها در سامانه های تشخیص پرتو موجود این ظرفیت را دارد که اقدامات ایمنی را به میزان قابل توجهی افزایش دهد و خطرات مرتبط با حوادث پرتوی را کاهش دهد.
    کلید واژگان: چشمه های رادیواکتیو، پردازش تصویر، بینایی ماشین، مونت کارلو، آشکارسازهای نوری
    Amirmohammad Beigzadeh *, Hadi Ardiny
    Nuclear technology is rapidly expanding worldwide. However, radioactive materials pose a big risk to human societies and the environment. This is due to threats from terrorism, misuse, or unauthorized movement. Thus, we need to improve radioactive source detection and tracking systems. This will boost security and stop terrorist actions. This paper introduces a novel approach for beam mapping and detection by employing machine vision algorithms and modeling nuclear detection systems that incorporate scintillating crystal detectors and photomultiplier tubes. The primary objective is to enhance the efficiency and accuracy in identifying and locating out-of-control radioactive sources within complex and dynamic environments through the utilization of modern machine vision techniques. The tracking method employed in this approach is based on the Kanade-Lucas-Tomasi (KLT) method. The developed system simultaneously acquires and processes moving images for detecting the trajectory characteristics of objects, while recording radiation data using the detector. By effectively combining spatial and radiation data with high precision, the out-of-control radioactive source is successfully identified amidst other moving objects.
    Keywords: Radioactive Sources, Image Processing, Machine Vision, Monte Carlo, Optical Detectors
  • محسن محرابی*، امیرمحمد بیگ زاده، هادی اردینی
    در این مقاله، با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی، روشی برای طبقه بندی تصاویر مقطع نگاری رایانه ای ریه با هدف تشخیص زودهنگام سرطان ارائه شده است. برای این منظور، با استفاده از تصاویر مقطع نگاری رایانه ای، کل ریه قطعه بندی شده و پارامترهای آماری همچون میانگین، انحراف معیار، چولگی، کشیدگی، گشتاور مرکزی مرتبه پنجم و گشتاور مرکزی مرتبه ششم از روی تصاویر قطعه بندی شده محاسبه می شوند. در فرایند طبقه بندی از شبکه های عصبی پیشخور انتشار به عقب استفاده شده است. نتایج نشان می دهد در میان توابع آموزشی موجود برای آموزش شبکه های عصبی انتشار به عقب، بهترین دقت طبقه بندی با استفاده از تابع آموزشی Traingdx و با دقت % 91.1 حاصل شده است. همچنین، دو تابع آموزشی جدید نیز در این مقاله معرفی شده اند که یکی از آن ها با دقت % 93.3، تشخیص % 100، حساسیت % 91.4 و حداقل میانگین مربعات خطای 0.998 و دیگری با دقت % 93.3 و حداقل میانگین مربعات خطای 0.0942 به نتایج قابل قبولی دست یافته اند. به طور کلی، تشخیص زودهنگام سرطان با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی امیدوارکننده ترین راه برای افزایش شانس زنده ماندن بیماران است.
    کلید واژگان: مقطع نگاری رایانه ای، طبقه بندی تصاویر، انحراف معیار، کشیدگی، شبکه های عصبی پیشخور
    Mohsen Mehrabi *, Amir Mohammad Beigzadeh, Hadi Ardini
    This paper presents a novel artificial neural network-based method for the classification of lung CT images to enable early diagnosis of lung cancer. For this purpose, the entire lung is segmented from the CT images, and statistical parameters such as mean, standard deviation, skewness, kurtosis, fifth-order central moment, and sixth-order central moment are computed from the segmented images. A feedforward backpropagation neural network is employed for the classification process. The results show that among the existing training functions for backpropagation neural networks, the best classification accuracy of 91.1% is achieved using the Traingdx training function. Additionally, two novel training functions are introduced in this paper, one of which achieved an accuracy of 93.3%, 100% detection rate, 91.4% sensitivity, and a mean squared error of 0.998, while the other achieved an accuracy of 93.3% and a mean squared error of 0.0942. Overall, the early diagnosis of lung cancer using artificial neural networks is a promising approach to increase the survival rate of patients.
  • امیرمحمد بیگ زاده، مجتبی عسکری*، محسن شریف زاده
    توپک رانی در صنایع نفت و گاز از فرآیندهای مرسومی است که به منظور حذف رسوبات درون خطوط لوله و نیز انجام برخی آزمون های غیرمخرب صورت می پذیرد. از طرفی به دلیل انشعابات مختلف در مسیر خط لوله اصلی جریان امکان توقف توپک وجود دارد. راهکار مناسب به کارگیری درپوش های مشبکی است که نه تنها مانع از گیر کردن توپک شود بلکه تضمین عبور جریان از کلیه خطوط اصلی و فرعی را نیز شامل شود. بنابر اظهار نظر بازرسان فنی اطلاعات جامعی از حضور/عدم حضور این درپوش ها در تعداد زیادی از انشعابات وجود ندارد. دوربین پرتونگاری به دلیل انرژی متوسط پرتو گسیلی و نیز ساختار هندسی آن فاقد توان لازم در تشخیص دو وضعیت حضور و عدم حضور درپوش در شرایط لوله پر است. در این کار تحقیقاتی بر روی طراحی مفهومی سیستم هسته ای بررسی قابلیت توپک رانی در محل انشعابات خط لوله در محیط شبیه ساز مونت کارلو تمرکز گردید. نتایج گویای این واقعیت است که در وضعیتی که چشمه و آشکارساز عمود بر محور انشعاب اصلی و فرعی و روبروی یکدیگر باشند حساسیت شمارشی و توان نفکیک بیشینه قابل دستیابی است. اختلاف نسبی شمارش حالات با و بدون حضور شبکه فلزی برای دو وضعیت پرشدگی لوله از هوا و نفت به ترتیب برابر با 8/53% و 1/57% است.
    کلید واژگان: طراحی مفهومی، توپک رانی، فناوری هسته ای، شبیه سازی، مونت کارلو
    Amirmohammad Beigzadeh, Mojtaba Askari *, Mohsen Sharifzadeh
    Pigging is one of the conventional processes in the oil and gas industries, which is done in order to remove sediments from pipelines and also perform some non-destructive tests. On the other hand, due to various branches in the main pipeline, there is a possibility of stopping the pig. The right solution is to use mesh caps that not only prevent the pig from getting stuck, but also guarantee the passage of flow through all the main and secondary lines. According to the opinions of technical inspectors, there is no comprehensive information about the presence/absence of these caps in a large number of branches. The industrial radiography lacks the ability to detect the presence and absence of the cap in a fully filled pipe due to the average energy of the emitted beam and its geometrical structure. It is focused on the conceptual design of the nuclear system for investigating the possibility of pigging in the location of pipeline branches in the Monte Carlo environment. Ultimately, the results show the fact that in the situation where the source and the detector are perpendicular to the axis of the main and secondary branches and facing each other, the maximum counting sensitivity and discrimination can be achieved. Moreover, the relative difference of two states with and without the presence of metal grid for two states of filling the pipe with air and oil is equal to 53.8% and 57.1%, respectively.
    Keywords: Conceptual Design, Pigging, Nuclear Technology, Simulation, Monte Carlo
  • امیرمحمد بیگ زاده*، محمدرضا رشیدیان وزیری

    یکی از مسائل بنیادین در علم فیزیک، اندازه گیری ضریب شکست مواد مختلف است. اطلاع از بزرگی ضریب شکست یک ماده در پیش بینی نحوه رفتار و میزان نور عبوری از آن نقش تعیین کننده ای دارد. روش های مختلفی برای اندازه گیری ضریب شکست وجود دارد. در این کار برای سنجش ضریب شکست نمونه های با ضخامت کم، یک سیستم مبتنی بر روش انحراف سنجی طراحی و ساخته شده است. مبانی نظری کار، مشخصه های موثر و میزان خطای سیستم در اندازه گیری ضریب شکست نمونه های با ضخامت کم در حدود چند میلی متر مورد بررسی قرار گرفته است. پس از بهینه سازی سیستم، بزرگی ضریب شکست نمونه های بلوری یاگ و کوارتز توسط آن اندازه گیری شد که در علوم مختلف بسیار پرکاربرد هستند. با استفاده از سه لیزر هلیوم-کادمیوم (رنگ آبی، طول موج 442 نانومتر)، یون آرگون (رنگ سبز، طول موج 514.5 نانومتر) و هلیوم-نئون (رنگ قرمز، طول موج 632.8)، پاشندگی نوری ضریب شکست این دو ماده در طول موج های تابشی این لیزرها اندازه گیری شد. مقادیر اندازه گیری شده برای ضریب شکست در این سه طول موج به ترتیب برای نمونه کوارتز 1.44، 1.45و 1.37 و برای نمونه بلور یاگ 1.81، 1.83 و 1.73 بود.

    کلید واژگان: آشکارسازهای سوسوزن، بلورهای اپتیکی، انحراف سنجی، ضریب شکست، پاشندگی نور
    Amirmohammad Beigzadeh *, MohammadReza Rashidian Vaziri

    One of the fundamental issues in physics is measuring the refractive index of materials. Knowing the magnitude of the refractive index of a material plays a decisive role in predicting its behavior and the amount of light passing through it. There are different methods for measuring the refractive index. In this work, to measure the refractive index of thin samples, a system based on the optical deflectometry method has been designed and built. The theoretical basis of the work, the effective parameters and the measurement error of the system in measuring the refractive index of thin samples with a thickness of about a few millimeters have been investigated. After optimizing the system, the magnitude of the refractive index of YAG and quartz crystal samples was measured, which are widely used in various applications. Using three lasers of helium-cadmium (blue color, wavelength 442 nm), argon ion (green color, wavelength 514.5 nm) and helium-neon (red color, wavelength 632.8), dispersion of refractive index of these two substances were measured. The measured values for the refractive index in these three wavelengths were 1.44, 1.45, and 1.37 for the quartz sample and 1.81, 1.83, and 1.73 for the YAG crystal sample.

    Keywords: Scintillator detectors, Optical crystals, optial deflectometry, refractive index, light dispersion
  • مجتبی عسکری*، امیرمحمد بیگ زاده
    کپسول آتش نشانی یک قطعه حیاتی از تجهیزات ایمنی است که برای سرکوب یا خاموش کردن حریق های کوچک در شرایط اضطراری استفاده می شود تا از ایجاد آتش سوزی های گسترده و مرگبار جلوگیری کند. این مطالعه امکان استفاده از یک سامانه اندازه گیری مبتنی بر پرتوی گامای عبوری و آشکارساز سوزن خطی پیکسلی جهت بازرسی کپسول های آتش نشانی بررسی می کند. هدف این تحقیق تعیین کننده این مسیله است که آیا این رویکرد می تواند به طور موثر و دقیق هرگونه نقص یا بی نظمی احتمالی در کپسول های آتش نشانی را تشخیص دهد، و در صورت برآورده شدن این موضوع، ایمنی و قابلیت اطمینان کلی این دستگاه های اضطراری بحرانی را بهبود می بخشد. این مطالعه شامل آزمایش بر روی 4 مدل مختلف از کپسول آتش نشانی و تجزیه و تحلیل نتایج برای ارزیابی پتانسیل آن به عنوان یک روش بازرسی مناسب است. یافته های این تحقیق می تواند پتانسیل اثرگذاری قابل توجهی بر حوزه ایمنی آتش نشانی داشته باشد و در کنار سایر بازرسی های غیرمخرب به توسعه تکنیک های بازرسی پیشرفته تر و کارآمدتر برای کپسول های آتش نشانی کمک می کند. در این مطالعه قابلیت ها، محدودیت ها و کاربردهای بالقوه یک سامانه تصویربرداری مبتنی بر گامای عبوری برای بازرسی کپسول آتش نشانی مورد بررسی قرار گرفت. واحد تصویربرداری مذکور متشکل از یک منبع پرتوزای رادیوایزوتوپی مبتنی بر پرتوهای گامای چشمه سزیوم-137 و یک آرایه آشکارساز خطی بود. نتایج برای 4 نمونه مورد بررسی قرار گرفت و به صورت تصاویر و پروفایل شدت ثبت شده در یک راستا از تصاویر استخراج شد. تفاوت های مشاهده شده از قبیل ساختار داخلی، حالت قرارگیری ماده خاموش کننده در داخل کپسول ها، بخش های چگال در ساختار نمونه ها در تصاویر پرتونگاری آنها با یکدیگر مورد بحث قرار گرفت. نتایج بینش های ارزشمندی را در مورد امکان سنجی استفاده از سیستم های تصویربرداری مبتنی بر فناوری اشعه گاما و آشکارسازهای خطی پیکسلی به عنوان روشی قابل اعتماد برای بازرسی کپسول های آتش نشانی ارایه می کند که در نهایت ایمنی عمومی و آمادگی اضطراری را افزایش می دهد.
    کلید واژگان: کپسول آتش نشانی، تابش گاما، پرتونگاری، آشکارساز، پردازش تصویر
    Askari Mojtaba *, Amirmohammad Beigzadeh
    A fire extinguisher is a critical piece of safety equipment used to suppress or extinguish small fires in emergency situations to prevent large and deadly fires. This study examines the possibility of using a measurement system based on a transmitted gamma ray and a linear pixel needle detector of a vehicle cargo scanner based on gamma ray technology to inspect fire extinguishers.. The aim is to determine the effectiveness and accuracy of this approach in detecting any defects or irregularities in fire extinguishers, which would enhance the safety and reliability of these crucial emergency devices. The study involves testing the system on four different models of fire extinguishers and analyzing the results to assess its viability as an inspection method. The results were analyzed, with output in the form of images and intensity profiles recorded in one direction from the images. The findings of this research could have a significant impact on the field of fire safety. They could help to contribute to the development of more advanced and efficient inspection techniques for fire extinguishers, in conjunction with other non-destructive inspection methods. In this study, the capabilities, limitations and potential applications of a transmission gamma based imaging system for fire extinguisher inspection were investigated.The imaging unit utilized a gamma source of cesium-137 and a linear detector array. The study discusses the potential applications of this technology in the field of fire safety and its limitations. The research highlights the importance of developing more advanced and efficient inspection techniques for fire extinguishers, as well as the need for ongoing research in this field. Ultimately, this study provides valuable insights into the potential use of vehicle cargo scanner systems for the inspection of fire extinguishers, and its findings have important implications for the field of fire safety. The results provide valuable insights into the feasibility of using gamma-ray technology-based automotive cargo scanner systems and pixel linear detectors as a reliable method for fire extinguisher inspection, ultimately enhancing public safety and emergency preparedness.
    Keywords: Fire extinguisher, Gamma Radiation, Radiography, detector, image processing
  • امیرمحمد بیگ زاده، محمدرضا باسعادت، هادی اردینی*

    این مطالعه به بررسی پاسخ کالری مترهای تداخل سنجی به پرتوهای یون ساز از طریق مدل سازی می پردازد. این کالری مترها به دلیل دقت بالا و حساسیت کم نسبت به اتلاف انرژی ذرات یون ساز و سایر ویژگی های منحصر به فرد، ابزارهای امیدوارکننده ای برای تحقیقات در حوزه فیزیک انرژی ذرات یون ساز هستند. با این حال، پاسخ آن ها به پرتوهای یون ساز به خوبی درک نشده است. در این مطالعه یک چارچوب شبیه سازی برای مدل سازی سپارش انرژی پرتو و تولید سیگنال در قلب اصلی کالری متر ایجاد و توسعه داده شده است. این شبیه سازی شامل اثراتی مانند انتقال حرارت، تغییرات الگوهای تداخلی [1] و جذب انرژی در سیستم کالری متری است. در این مطالعه از شبیه سازی برای مطالعه رفتار کالری مترهای تداخل سنجی تمام نگاری در سناریوهای مختلف از قبیل تغییر جهت پرتودهی، گذر زمان و تغییر در هندسه ماده جاذب، استفاده شده است. نتایج نشان داد که پاسخ کالری متر های تداخل سنجی به پرتوهای یون ساز، پیچیده بوده و به زمان و محیط جاذب بستگی دارد. این یافته ها به بهینه سازی کالری مترهای تداخل سنجی برای آزمایش های حوزه فیزیک هسته ای کمک خواهد کرد. [1]. 

    کلید واژگان: کالریمتری، تابش های یون ساز، پس پردازش پاسخ، تمام نگاری، دز جذبی
    Amirmohammad Beigzadeh, Mohamamdreza Basaadat, Hadi Ardiny *

    This study investigates the response of interferometric calorimeters to ionizing radiations through modeling. These calorimeters are promising devices for research in the field of energy physics of ionizing radiations due to their high precision and low sensitivity to energy loss of ionizing particles and special features. However, their response to ionizing radiations is not well understood. We develop a simulation framework to modeling the energy deposition and signal production in the main part of the calorimeter. The simulation includes effects such as heat transfer, changes in interference patterns and absorbing energy in calorimetric system.  We use the simulation to study the behavior of interferometric calorimeters in various radiation scenarios, including changing the direction of radiation, passage of time and change in the geometry of the absorbing material. The results show that the response of interferometric calorimeters to ionizing radiation is complex and depends on time and absorbing environment. These findings will help in the optimization of interferometric calorimeters for experiments in the field of nuclear physics.

    Keywords: Calorimetry, Ionization radiations, Response Post-Processing, holography, Absorbed dose
  • هادی اردینی *، امیرمحمد بیگ زاده، حجت الله ماهانی

    مراحل مقدماتی اکتشاف ذخایر عناصر پرتوزا به دو صورت هوادبرد و پایش زمینی صورت می پذیرد. در ابتدا پایش های هوابرد با کمک هواپیما و بالگرد صورت می گیرد، اما اطلاعات به دست آمده دارای قدرت تفکیک مکانی پایین می باشد. بنابراین در مرحله بعد یک فرد با حضور در نقاط مشکوک به آنومالی، نقاط دقیق را با یک سیستم پایشگر دستی ثبت و در انتها نقشه پرتوی استخراج می شود. به دلیل وجود موانع طبیعی، در برخی از موارد پایش زمینی متوقف شده یا هزینه و زمان زیادی را نیاز دارد. پهپاهای پایشگر به عنوان یک راه حل میانی در حوزه اکتشاف عناصر پرتوزا می توانند عملیات اکتشاف را تسهیل و تکمیل نمایند. از طرفی استفاده از پهپاد باعث کاهش حضور فرد در مناطق پرتوزا می شود. در این مطالعه، از پهپاد برای مقاصد اکتشاف معادن پرتوزا (اورانیوم) ایران مرکزی استفاده شده است. پهپاد پایشگر مشتمل بر ربات پهپاد، آشکارساز سوسوزن، لامپ تکثیرکننده نوری، سیستم موقعیت یاب، کامپیوتر مرکزی و سامانه دریافت و ارسال برخط اطلاعات است. نتایج نشان دادند ارتفاع پروازی تاثیر به مراتب بیشتری در مقایسه با سرعت پروازی در کیفیت برداشت اطلاعات دارد و از این روی ارتفاع های کمتری پروازی بیشتر توصیه می شوند. از نتایج اینگونه برداشت می شود که پهپاد پایشگر توسعه داده شده از قابلیت مناسبی برای کاربردهای اکتشافی مناطق پرتوزای طبیعی برخوردار است.

    کلید واژگان: پایش پرتوی، پهپاد، آشکارسازی، نقشه پرتوی، اکتشاف
    Hadi Ardiny *, Amirmohammad Beigzadeh, Hojjat Mahani

    Exploration of radioactive materials has been mainly performed by either airborne- or ground-based monitoring at the earlier steps. As the airborne monitoring using a helicopter (or airplanes) suffers from low spatial resolution, a radiation worker then surveys potential anomalies with a hand-held monitor to extract the radiological map. Due to possible rough terrain, ground-based monitoring faces some difficulties and is expensive or time-consuming. Drones fill a gap between airborne- and ground-based monitoring in the exploration of nuclear materials and facilities and complement the exploration process. Furthermore, the utilization of drones leads to a reduction in the time spent by a radiation worker in a radiological environment. In this study, a radiation detector-equipped unmanned aerial vehicle (UAV) has been utilized to explore nuclear materials. The UAV consisted of a hexacopter, a scintillation detector, a photomultiplier tube, a positioning system, a mini-computer, and a data-link system for radiation data. The results show the effect of the height of flight on the exploration is more considerable than the speed and thus low altitudes are preferred. It can be concluded that the developed radiological-monitored UAV can be utilized for the exploration of natural radioactive materials.

    Keywords: UAV, Radiological monitoring, Exploration, Radiological Map, Detection
  • زهرا سلطانی*، امیرمحمد بیگ زاده
    زمینه و هدف

    امروزه، استفاده از دستگاه های پیشرفته تصفیه آلاینده های محیطی مبتنی بر تکنولوژی هسته ای در فرآیندهایی که با تولید آلاینده های گازی و مایع و جامد همراه است، شدیدا توصیه می شود. تکنولوژی هسته ای، پیشرفته، پیچیده و در مرحله رشد است و نیاز به سرمایه گذاری بالا، نیروهای با تخصص بالا و همکاری و هماهنگی سلسله ای از پروژه ها دارد، لذا تدوین استراتژی و برنامه ریزی برای توسعه کاربرد تکنولوژی هسته ای در محیط زیست، ضروری است. هدف از این پژوهش پشتیبانی از برنامه ریزی راهبردی و بلندمدت تکنولوژی هسته ای در حوزه محیط زیست با تهیه و تدوین نقشه راه  است، تا تکنولوژی های کلیدی و روش های دستیابی به آن ها شناسایی شوند.

    روش بررسی

    در این مقاله جهت تدوین نقشه راه کاربرد تکنولوژی هسته ای در محیط زیست، ابتدا با مرور پژوهشی در زمینه ی کاربردهای تکنولوژی هسته ای در محیط زیست، پتانسیل های بالقوه و تکنولوژی های کلیدی در این زمینه شناسایی شد. سپس با اجرای گام های فرایندی از طریق بررسی مقالات و متون علمی، بازار شناسایی شد و سپس انواع محصولات تعیین شدند. بازه زمانی تحقیق بین سال های 1399-1400 می باشد.

    یافته ها:

     مهم ترین بازار  سیستم های تصفیه بر پایه تکنولوژی هسته ای نیروگاه ها، صنایع بزرگ شیمیایی و پتروشیمی و صنایع پسماند هستند. تاسیسات آلاینده زدایی گازها، تصفیه خانه لجن و فاضلاب و  تاسیسات رفع آلودگی پسماندهای صنعتی در دسته محصولات طبقه بندی می شوند. مطابق نقشه راه، دستیابی به تکنولوژی شتاب دهنده ها و سامانه های پرتودهی گاما از طریق انتقال تکنولوژی و خرید تجهیزات و نیز مشارکت و انتقال تجارب از طریق سازمان های بین المللی میسر می گردد. ازآنجایی که تمامی مراحل تحقیق و توسعه سیستم های تصفیه حالت جامد با امکانات موجود در کشور قابل انجام است و نیز ساده تر بودن فرآیند، در طول سه سال اولیه تمرکز بر سیستم های تصفیه حالت جامد تعیین شد و به موازات آن و با کسب تجارب لازم، امکان انتقال تکنولوژی به سیستم های تصفیه مایع و گاز فراهم می گردد.

    بحث و نتیجه گیری: 

    سیستم های تصفیه مبتنی بر تکنولوژی هسته ای پیشرفته، مقرون به صرفه و با کارایی بالاتر و سازگار با محیط زیست هستند. در این راستا، کاربرد نقشه راه به عنوان یکی از مهم ترین ابزارهای مدیریتی برای برنامه ریزی توسعه ی این تکنولوژی ضروری است، که در این مقاله بدان پرداخته شده است.

    کلید واژگان: نقشه راه، تکنولوژی هسته ای، محیط زیست، پساب های صنعتی، تصفیه
    Zahra Soltani *, Amirmohammad Beigzadeh
    Background and Objective

    Today, the use of advanced environmental pollutants based on nuclear technology in processes associated with the production of gaseous, liquid and solid pollutants is highly recommended. Developing a strategy and planning for the development of the application of nuclear technology in the environment is necessary because this technology is advanced, complex and in the growth stage and requires high investment, highly specialized forces and cooperation and coordination of a series of projects.

    Material and Methodology

     In order to develop a roadmap for the application of nuclear technology in the environment, first, by reviewing research in the field of applications of nuclear technology in the environment, potentials and key technologies in this field were identified. Then, by performing process steps through reviewing scientific articles and texts, the market was identified and then the types of products were determined.

    Findings

    The most important markets for nuclear technology-based treatment systems are power plants, chemical and petrochemical industries, and waste industries. Gaseous decontamination facilities, sludge and wastewater treatment and industrial waste facilities are classified in the product category. According to the roadmap, the acquisition of accelerator technology and gamma-rayirradiator systems is possible through technology transfer and equipment purchase. Since all stages of research and development of solid-state purification systems can be done with the existing facilities in the country and also the simplicity of the process, during the first three years, the focus on solid state purification systems was determined and in parallel by gaining the necessary experience, it is possible to transfer technology to liquid and gas purification systems.

    Discussion and Conclusion

    Purification systems based on advanced nuclear technology are cost-effective, more efficient and environmentally friendly. In this regard, the use of roadmap as one of the most important management tools for planning the development of this technology is essential.

    Keywords: roadmap, nuclear technology, Environment, industrial wastewater, purification
  • امیرمحمد بیگ زاده*، شهریار بدیعی
    صنعت هسته ای حوزه ای است که استفاده از شبکه های عصبی در سال های اخیر در آن اهمیت فزاینده ای پیداکرده است. یکی از کاربردهای مهم و کلیدی شبکه های عصبی در صنعت هسته ای در تحلیل داده های هسته ای به دست آمده از محاسبات، سنجشگرهای هسته ای از قبیل سنجشگرهای مبتنی بر پرتوی گاما برای اندازه گیری ضخامت، چگالی، فلوی سیالات، آزمایش های تجربی و آزمون های غیرمخرب نظیر پرتونگاری و... است. روش های اندازه گیری هسته ای مبتنی بر پرتوی گامای عبوری از یک ماده و یا فرایند، یک روش غیرمخرب است که در شکل کلی از یک چشمه رادیوایزوتوپی پرتوزا  مانند چشمه سزیوم-137 و کبالت-60 و یک واحد آشکارسازی سوسوزن تشکیل شده است. در این مطالعه از طریق مدل سازی با کد مونت کارلوی MCNPX، هندسه ی مد عبوری برای ضخامت سنجی رادیوایزوتوپی طراحی گردید و در این مدل سه نمونه فلز پر کاربرد در صنایع (مس، آهن و آلومینیوم) با هدف تعیین ضخامت آنها استفاده شد. برای ایجاد مجموعه داده با تعداد بالا ضخامت نمونه ها از 5/0 تا 50 میلی متر با گام 5/0 میلی متر تغییر داده شد و نتایج محاسبات مونت کارلو به صورت ارتفاع پالس در آشکارساز ثبت شد. در ادامه تمامی نتایج حاصل از انرژی های مختلف به صورت مجموع برای آموزش شبکه ی عصبی مصنوعی بر پایه توابع شعاعی (RBF) و پرسپترون چندلایه (MLP) استفاده شد تا پس از آموزش این شبکه ها قادر به پیش بینی ضخامت فلزات مختلف باشند. نتایج به دست آمده از دو شبکه برای خروجی مدل با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج نشان داد که پاسخ شبکه MLP نسبت به RBF در این کاربرد رضایت بخش تر است.
    کلید واژگان: ضخامت سنجی رادیوایزوتوپی، شبکه عصبی مصنوعی، مدل سازی، مونت کارلو، پرتوی گاما
    Amirmohammad Beigzadeh *, Shahryar Badiei
    The nuclear industry has undergone a significant technological revolution in recent years, with neural networks playing an increasingly important role. These advanced machine learning algorithms are now widely used to analyze nuclear data obtained from various sources, such as calculations, modeling, simulation, and nuclear sensors including gamma ray-based gauges, experimental tests, and non-destructive tests like radiography. Non-destructive measurement methods based on gamma rays passing through materials or processes have gained popularity due to their effectiveness and safety in the nuclear industry. These methods typically use radioactive radioisotope sources like cesium-137 and cobalt-60, along with scintillation detection units, to capture data related to fluid thickness, density, and flow. By applying neural networks, these measurements can be made even more accurate and reliable, ensuring optimal safety and efficiency in the nuclear sector. To investigate this further, a study was conducted to design the geometry of the transmission mode for radioisotope thickness measurement through simulation using the MCNPX Monte Carlo code. The model included three commonly used metals in industries: copper, iron, and aluminum, to determine their thickness. To create the dataset, the thickness of the samples was varied from 0.5 to 50 mm, with a step size of 0.5 mm, and the results of Monte Carlo calculations were recorded as pulse height in the detector. Artificial neural networks were trained based on radial basis functions (RBF) and multilayer perceptron (MLP) techniques using all the results obtained from different energies. After training, the networks were tested to predict the thickness of different metals. The results obtained from the two networks were compared for the output of the model. The study showed that the response of the MLP network was more satisfactory than that of the RBF network in this application. Overall, the study highlights the potential of neural networks in enhancing the accuracy and reliability of non-destructive measurements in the nuclear industry, particularly in predicting the thickness of different materials.
    Keywords: Radioisotope Thickness Measurement, Artificial Neural Network, modelling, Monte Carlo, Gamma ray
  • امیرمحمد بیگ زاده*، مجتبی عسکری
    در این مطالعه کیفیت سنجی یک سازه گچی مسلح با چهار عدد میلگرد فولادی به قطرهای 10، 15، 15 و 20 سانتیمتر و نیز یک حفره پر از هوا به قطر 8 سانتیمتر در داخل سازه،  با بهره گیری از سیستم اسکنر حالت عبوری، مجهز به چشمه رادیواکتیو گامازای سزیم-137 با انرژی 7/661 کیلو الکترون ولت و آشکارساز خطی آرایه ای با ابعاد پیکسل 8×8 میلی متر مربع از نوع کریستال سوسوزن CdWO4 به روش مدل سازی و تجربی مورد بررسی قرار گرفت. برای انجام فاز شبیه سازی از کد مونت کارلوی MCNPX بهره برده شد. برای بازسازی تصاویر از روش های MLEM و  Back Projection استفاده شد. نتایج شبیه سازی با نتایج تجربی مقایسه شدند و نحوه عملکرد آنها در نمایش سه بعدی داخل این فانتوم مورد بررسی قرار گرفت، نتایج نشان دادند که که روش بازسازی MLEM نسبت به روش بازسازی back projection هم در فاز شبیه سازی و هم در فاز تجربی در ارایه تصاویر داخلی از نمونه کارامدتر است. نتایج نشان داد که با مدل سازی امکان بررسی تصاویر مقطع نگاره های نمونه ساخته شده را دارد و پیش از انجام آزمون های تجربی می توان از آن برای مواد و هندسه های مختلف بهره برد.
    کلید واژگان: مقطع نگاری کامپیوتری، تصویربرداری گاما، کد MCNPX، سازه ساختمانی، عیوب ساختاری، شبیه سازی
    Amirmohammad Beigzadeh *, Mojtaba Askari
    In this study, the quality measurement of a plaster structure armed with steel rods and an internal air cavity was carried out. The scanner system is equipped with a cesium-137 gamma radioactive source with 661.7 keV photopeak energy and a linear array CdWO4 scintillating crystal of detector with 8 x 8 mm2 pixel size. The analysis of the internal structure of the sample was performed in two simulation and experimental phases. MCNPX Monte Carlo code was used to perform the simulation phase.  MLEM and Back Projection methods were used to reconstruct the images. The simulation results were compared with the experimental outputs, their performance in the 3D display inside this phantom was investigated. The results showed that the MLEM reconstruction method is more efficient than the back projection reconstruction method both in the simulation phase and in the experimental phase in providing internal images. The results showed that with modeling, it is possible to evaluate the tomographical pictures of the manufactured samples, and before setting the experimental, it can be used for different materials and geometries.
    Keywords: Computed Tomography, Gamma radiography, MCNPX, Building Structure, Structural Defects
  • مجتبی عسکری*، امیرمحمد بیگ زاده، علی طاهری
    پرتوهای ایکس کاربردهای گسترده ای در زمینه های پزشکی، صنعت، تحقیقات علمی، مسایل امنیتی و... دارند. استفاده از پرتوهای ایکس و گاما به منظور بازرسی محموله‏های گمرکی، خودروها و همچنین اشخاص قدمتی حدودا 50 ساله دارد و امروزه بطور چشمگیری در سراسر دنیا به منظور جلوگیری از حمل سلاح و مواد مخدر مورد استفاده قرار می گیرند. بطور کلی، تا به امروز سیستم‏های تصویربرداری عبوری در مقایسه با تصویربرداری پس‏پراکندگی بیشتر توسعه یافته اند. این در حالیست که سیستم‏های تصویربرداری پس‏پراکندگی به دلیل مزایای ذاتی خود دارای کاربردهای خاص و منحصر به فردی می‏باشند. همچنین به دلیل اینکه کل سیستم تصویربرداری در یک سوی جسم قرار دارد، امکان تصویربرداری سیار برای این نوع مدالیته امکانپذیرتر است. در این تحقیق، با بهره گیری از روش مونت کارلو با کد MCNPX یک دستگاه تصویربرداری پس پراکنشی ایکس مدلسازی شد. در ابتدا یک لامپ مولد ایکس با ولتاژ 160 کیلوولت مدلسازی و در ادامه خروجی لامپ با خروجی لامپهای تجاری موجود مورد بررسی قرار گرفت. در گام بعدی هندسه دستگاه ،سیستم آشکارسازی و جسم تحت اسکن طراحی و مدل شد. نتایج نشان داد امکان تشخیص حبابهایی با قطر 5، 10 و 20 میلیمتر برای یک جسم در فاصله 5 سانتیمتری میسر است.
    کلید واژگان: دستگاه تصویربرداری پس پراکنشی ایکس، کد MCNPX، تصویربرداری صنعتی، آزمون غیرمخرب
    Mojtaba Askari *, Amirmohammad Beigzadeh, Ali Taheri
    X-rays have wide applications in medicine, industry, scientific research, security issues, etc. The use of X and gamma rays to inspect cargo, cars, as well as persons has about 50 years old and today they are widely used around the world to prevent the carrying of weapons and drugs. In general, nowadays transmission systems have been more developed than back-scattering imaging. On the other hand, x-ray backscatter imaging system have special and unique applications due to their inherent advantages. Also, because the entire imaging system is on one side of the object, mobile imaging is more possible for this type of modality. In this research, an x-ray backscatter imaging system was modeled using the Monte Carlo method by means of MCNPX code. First, a 160 kV X-ray tube was modeled then the tube output was examined with the spectrum of the commercial tube. In the next step, the geometry of the device, the detection system and the scanned object were designed and modeled. The results showed that it is possible to detect bubbles with a diameter of 5, 10 and 20 mm for an object at a distance of 5 cm.
    Keywords: x-ray backscatter imaging system, MCNPX code, industrial imaging, Non-destructive testing
  • هادی اردینی*، امیرمحمد بیگ زاده، حجت الله ماهانی

    در این مطالعه، یک پایش گر پرتوی شامل آشکارساز NaI دو اینچ که به یک لامپ تکثیرکننده نوری متصل و بر روی یک پهپاد عمود پرواز نصب شده، به منظور آشکارسازی سریع چشمه های پرتوزا طراحی و ساخته شده است. برای ارزیابی عملکرد، مجموعه از آزمون های تجربی برای آشکارسازی چشمه هایی با فعالیت سطح پایین Cs-137 و Co-60 در یک زمین فوتبال انجام شد. در ادامه، به کمک روش های پردازش تصویر، نقشه پرتوی بر روی نقشه جغرافیایی محیط همجوشی شد. نتایج نشان می دهند که در ارتفاع cm 50، تمامی چشمه های پرتوزا به طور موفقیت آمیزی در مکان واقعی خود شناسایی شدند. با کاهش ارتفاع پروازی، قدرت پرنده پایش گر در تشخیص چشمه های پرتوزا به طور چشم گیری افزایش می یابد. یافته ها موید شناسایی دقیق آنومالی پرتوی از طریق پرواز این پهپاد کنترل پذیر از راه دور بر روی محیط آلوده هستند.

    کلید واژگان: نقشه پرتوی، پهپاد پایش گر، پایش پرتوی، آنومالی، پردازش تصویر، آشکارساز NaI
    Hadi Ardiny *, Amirmohammad Beigzadeh, Hojjatollah Mahani

    This radiological monitoring system consisting of a 2-inch NaI(Tl) crystal coupled to a PM tube and mounted on a multi-rotor UAV has been developed to fast detect radioactive sources. To assess its performance, a set of experiments for the detection of low-level Co-60 and Cs-137 point sources in a soccer field was performed. Then, the radiological map was made and then fused with the geographical one using image processing techniques. The results show that at 50 cm, all 5-point sources were successfully identified in their actual locations. By decreasing the flight height, the ability of the drone-based radiological monitor in recognizing radioactive sources significantly increases. The results confirmed that the drone system with the scintillation detector enabled the accurately identifying radiological anomalies by surveying a contaminated area.

    Keywords: Radiological map, Drone-based monitoring, Anomaly, Radiological monitoring, image processing, NaI detector
  • امیرمحمد بیگ زاده*، مجتبی عسکری، علی طاهری
    امروزه مقطع نگاری کامپیوتری کاربردهای گسترده ای در سیستم های تصویربرداری پزشکی و صنعتی دارند. در مقطع نگاری تصویر درون اجسام با استفاده از اسکن در زوایای مختلف و بازسازی تصویر به دست می آید. مقطع نگاری صنعتی در بسیاری از حوزه های صنعتی برای بازرسی داخلی قطعات مورد استفاده قرار می گیرد. برخی از کاربردهای کلیدی آن در صنعت، تشخیص عیوب، بازرسی غیر مخرب، آنالیز شکست، اندازه شناسی، آنالیز مونتاژ و کاربردهای مهندسی معکوس بوده است. در این مطالعه امکان سنجی مقطع نگاری یک نمونه فانتوم استاندارد با بهره گیری از سیستم کارگو اسکنر خودرویی انجام شد. فانتوم متشکل از 9 میله با قطر 5، 10 و 20 میلیمتر از جنس آهن، آلومینیوم و پلی اتیلن بود. هندسه اصلی این سیستم از یک آشکارساز خطی آرایه ای و چشمه پرتوزای گاما تشکیل شده است. برای بازسازی تصاویر پروجکشنهای جسم از دو روش ریاضی MLEM و BackProjection استفاده شد. در ابتدا سیستم مقطع نگاری پیشنهادی با استفاده از کد مونت کارلوی MCNPX شبیه سازی شد. خروجی سطح مقطع جسم از نقطه نظر روش بازسازی بکار گرفته شده و هندسه تجربی و شبیه سازی شده با یکدیگر مقایسه شدند.
    کلید واژگان: مقطع نگاری کامپیوتری، تصویربرداری گاما، کد MCNPX، آزمون قدرت تفکیک، آزمون تباین
    Amirmohammad Beigzadeh *, Mojtaba Askari, Ali Taheri
    Today, computed tomography has a wide of applications in medical and industrial imaging systems. In CT the inside image of the objects is obtained by scanning it at different angles and reconstructing the image. Industrial CT is used in many industrial areas for internal inspection of parts. Some of its key applications in industry are fault detection, non-destructive inspection, failure analysis, metrology, assembly analysis and reverse engineering. In this study, the CT feasibility study of a standard phantom specimen was performed with a cargo scanner system. The phantom contains 5.0 mm, 10.0 mm, 20.0 mm, diameter rods made of iron, aluminium and polyethylene and the total number of phantom rods was 9. The Imaging system geometry consists of a linear array detector and a gamma ray source. Two mathematical methods, MLEM and BackProjection, were used for reconstructing the projection that obtained from the sample. First the proposed CT system was simulated using the MCNPX Monte Carlo code. The CT images of phantom were compared in terms of the reconstruction methods and the experimental and simulated geometry.
    Keywords: Computed Tomography, Gamma radiography, MCNPX, Resolution test. Contrast test
  • امیرمحمد بیگ زاده*، محمدرضا با سعادت، محمدرضا رشیدیان وزیری
    اصول کار کالریمترهای مورد استفاده برای دزیمتری تابشهای یونساز، اندازه گیری تغییرات دمایی ایجاد شده در ماده جاذب به سبب انرژی گرمایی سپارش انرژی باریکه یون ساز در ماده جاذب است. در سال های اخیر، یکی از این روش های دزیمتری، روش کالریمتری نوری تمام نگاری با استفاده از باریکه های لیزر بوده است. یکی از مسایلی که دقت عملکرد کالریمترهای مورداستفاده برای دزیمتری را تحت تاثیر قرار می دهد مساله انتقال حرارت در قلب ماده جاذب آن است. این پدیده بر روی سنجش درست دز جذبی تاثیرگذار است. در این کار با استفاده از روش حل عددی با کد فرترن به بررسی تغییر نیم رخ دز ایجاد شده در ماده معادل بافت پلی متیل متاآکریلات کالریمتر تداخل سنجی تمام نگاری در اثر پدیده انتقال حرارت پرداخته شده و نتایج آن با نتایج روش المان محدود مورد مقایسه قرار گرفته است.
    کلید واژگان: کالریمتری تداخل سنجی، حل عددی، المان محدود، تمام نگاری، تابشهای یونساز
    Amirmohammad Beigzadeh *, Mohammadreza Basaadat, Mohammad Reza Rashidian Vaziri
    The operation principle of calorimeters used for dosimetry of ionizing radiations is based on measuring the induced temperature difference in the adsorbent due to thermal energy deposition of the ionization radiation. In recent years, one of these methods has been the holographic optical calorimetry by laser beams. One of the problems that affect the response accuracy of the calorimeters is the heat transfer phenomenon in the adsorbent material. This phenomenon affects the measurement accuracy of the absorbed dose. In this work, using numerical coding in the FORTRAN environment, the dose profile change due to heat transfer effects in the PMMA tissue-equivalent material inside a holographic interferometry calorimeter has been investigated and the results have been compared with the finite element method results.
    Keywords: Interferometric calorimetry, Numerical method, Finite element, holography, Ionization radiation
  • امیرمحمد بیگ زاده*، محمدرضا رشیدیان وزیری، فرهود ضیائی

    تداخل سنجی تمام نگاری دیجیتال، روش نوری توانمند و پرکاربردی در زمینه اندازه گیری دقیق تغییرات ایجاد شده در مقادیر کمیت های فیزیکی نظیر چگالی، ضریب شکست و غیره است. در این مطالعه، چیدمان تجربی تداخل سنجی تمام نگاری دیجیتال برای اندازه گیری میزان تغییرات انرژی ایجاد شده در سلول آب حاصل از جذب پرتوی غیر یون ساز تابشی از یک لیزر مادون قرمز طراحی و ساخته شده است. از روش نظری کارآمدی برای اندازه گیری دز جذبی استفاده شده که مبتنی بر پایش جابه جایی نوارهای تداخلی به سبب تغییر محتوای انرژی در ماده جاذب است. نشان داده شده است که نتایج حاصل از روش تداخل سنجی توافق خوبی با نتایج بدست آمده از اندازه گیری با حسگر دمایی دقیق دارد. نتایج تجربی بیانگر قابلیت بکارگیری این روش نوری غیر تماسی و غیر تزاحمی برای پایش برخط تغییرات میزان انرژی حاصل از جذب تابش پرتو غیریونساز لیزری در داخل ماده است.

    کلید واژگان: پرتوهای غیریونساز، تداخل سنجی، تمام نگاری، کالریمتری، لیزر مادون قرمز
    Amirmohammad Beigzadeh*, Mohammadreza Rashidian Vaziri, Farhood Ziaei

    Digital Holographic interferometry is a powerful and widely used optical technique for accurate measurement of variations in physical quantities such as density, refractive index, and etc. In this study, an experimental digital holographic interferometry setup was designed and used to measure the amount of energy changes induced by absorption of radiation from a non-ionizing infrared laser beam in a water cell. An effective theoretical method is used to measure the absorption dose, which is based on tracing of the interference pattern displacement due to changes in the energy content of the adsorbent material. It is shown that the results of the interferometric method are in good agreement with the results obtained from the measurement with a precise temperature sensor. Experimental results show the capability of this optical method for non-contact and non-intrusive monitoring of the changes in the amount of absorbed energy by non-ionizing laser radiation in material.

    Keywords: Non-ionizing radiations, Interferometry, Holography, Calorimetry, Infrared laser
  • رضا نشاطی*، محمدرضا رشیدیان وزیری، فرهود ضیائی، امیرمحمد بیگ زاده

    در روش کالریمتری تابش با بهره گیری از باریکه های لیزری و سیستم های تداخل سنجی، میزان تغییراتی که جذب دز در درون فانتوم ایجاد می کند به دقت قابل اندازه گیری است. جذب دز و تغییرات دمایی حاصل از آن باعث تغییرات ضریب شکست ماده می شود. برای آنکه بتوان میزان اندک دز جذبی در درون فانتوم را اندازه گیری کرد باید وابستگی دمایی ضریب شکست ماده به دقت مشخص باشد. از فانتوم های پلکسی گلس و آب می توان به عنوان مواد معادل بافت استفاده کرد و در سال های اخیر گزارش های فرآوانی مبنی بر استفاده از آن ها جهت کالریمتری تابش ها منتشر شده است. در این تحقیق وابستگی دمایی ضریب شکست آب و پلکسی گلس (پلی متیل متا آکریلات) با استفاده از چیدمان تداخلی سنجی لیزری اندازه گیری شده است. نتایج اندازه گیری نشاندهنده آن است که ضریب شکست پلکسی گلس در مقایسه با آب  تغییرات بیشتری با دما دارد. این نتیجه بیانگر آن است که در روش کالریمتری نوری استفاده از پلکسی گلس به عنوان ماده جاذب، با توجه به نقص گرمایی نزدیک به صفر آن، دقت اندازه گیری دز جذبی افزایش خواهد یافت.

    کلید واژگان: کالریمتری، دز، تداخل سنجی لیزری، فانتوم، پلکسی گلس، آب، ضریب شکست، وابستگی دمایی
    Reza Neshati*, Mohammad Reza Rashidian Vaziri, Farhoud Ziaie, Amir Mohammad Beigzadeh

    In radiation calorimetry by using laser beams and interferometry setups, variations induced by dose absorption in phantom can be precisely measured. Dose absorption and the induced temperature change result in refractive index variation of the material. In order to be able to measure the low amount of absorbed dose in the phantom, temperature dependence of refractive index of the material must be precisely known. Water and Plexiglas phantoms can be used as tissue-equivalent materials and a multitude of reports have been published in recent years regarding their use for radiation calorimetry.  In this study, temperature dependence of refractive index of water and Plexiglas (poly- methyl methacrylate) is measured using a laser interferometry setup. The results show that the refractive index of Plexiglas has more variations with temperature compared to water. This shows that use of Plexiglas as the absorbing material for optical calorimetry, due to its nearly zero heat defect, increases the accuracy of absorbed dose measurements.

    Keywords: Calorimetry, dose, laser interferometry, phantom, Plexiglas, water, refractive index, temperature dependence
  • امیرمحمد بیگ زاده*، محمدرضا رشیدیان وزیری، فرهود ضیائی، مهدی جانبازی روربالی
    تداخل سنجی تمام نگاری یکی از روش های دقیق مورد استفاده برای اندازه گیری کمیتهای فیزیکی نظیر تنش، فشار، ارتعاش، و تغییرات ضریب شکست و دما به خصوص در مواد جامد شفاف است. در این مطالعه، از یک چیدمان تجربی تداخل سنجی تمام نگاری دیجیتال ماخ-زندر برای اندازه گیری میزان تغییرات دمایی ایجاد شده در یک سلول پلی متیل متا آکریلات تحت تابش لیزر مادون قرمز استفاده شد. نتایج حاصل از روش تداخل سنجی توافق خوبی با نتایج بدست آمده از اندازه گیری با حسگر دمایی داشت.
    کلید واژگان: تداخل سنجی، تمام نگاری، لیزر مادون قرمز، روش های اندازه گیری نوری
    Amirmohammad Beigzadeh *, Mohammad Reza Rashidian Vaziri, Farhood Ziaie, Mehdi Janbazi Roudbali
    Holographic interferometry is one of the accurate methods for measuring physical quantities such as stress, pressure, vibration, and temperature and refractive index changes especially in transparent solid materials. In this study, a digital Mach-Zehnder holographic interferometry setup was used to measure the induced temperature changes by infrared laser irradiation in a polyethylmethacrylate cell. The obtained results from the interferometric method were in good agreement with the results of the measurement by a temperature sensor.
    Keywords: Interferometry, holography, infrared laser, optical measuring methods
  • امیرمحمد بیگ زاده، محمدرضا رشیدیان وزیری، فرهود ضیایی
    تداخل سنجی تمام نگاری دیجیتال به روش نوردهی دوگانه، روش نوری توانمند و پرکاربردی در زمینه اندازه گیری دقیق تغییرات ایجاد شده در کمیت های فیزیکی خاص نظیر چگالی، ضریب شکست و غیره است. در این مقاله برای برآورد میزان دز جذبی حاصل از باریکه الکترونی در محیط پلیمر پلی متیل متاآکریلات، این روش مدل سازی و مورد بررسی قرار گرفته است. با بهره گیری از این روش می توان پس از تفسیر طرح نوارهای تداخلی حاصله، منحنی های هم-دز و منحنی دز-عمق را که کاربرد بسیاری جهت طراحی درمان و پایش میزان دز جذبی دارند را به دست آورد. نتایج محاسبات بیانگر قابلیت به کارگیری این روش نوری برای پایش برخط میزان دز جذبی حاصل از تابش پرتو، از طریق بررسی طرح نوارهای تداخلی شکل گرفته است.
    کلید واژگان: دزیمتری تابش، تداخل سنجی تمام نگاری دیجیتال، پلیمرهای معادل بافت، پلی متیل متاآکریلات، تداخل سنج
    Amir Mohammad Beigzadeh, Mohammad Reza Rashidian Vaziri, Farhood Ziaie
    Double-exposure digital holographic interferometry is a powerful and widespread technique for fine measurement of the induced changes in special physical properties, like density, refractive index and etc. In this paper, application of this technique for measuring the absorbed dose from an electron radiation source in poly (methyl methacrylate) material is studied through modeling. The method of applying this technique for interpretation of the resulted fringe pattern and obtaining the pattern of isodose regions and the percent depth dose curve, that are ubiquitously used for treatment planning and monitoring of the absorbed dose, is investigated. Our results prove the capability of this optical technique for online monitoring of the absorbed dose from a radiation source through interpreting the formed fringe pattern.
    Keywords: Radiation dosimetry, Digital holographic interferometry, Tissue-equivalent polymers, Poly (methyl methacrylate), interferometer
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال