Radon Bozunum Ürünlerinin Daha İyi Bir Verim İle Detekte Edilebilmesi İçin Radon Deteksiyon Sistemin Elektrik Alan Geometrisinin Optimizasyonu

Abstract

Bu çalışmanın ana konusu, İstanbul Teknik Üniversitesi Nükleer Fizik Laboratuvarında, üretilen radon monitör sisteminin içerisinde yer alan alfa detektörünün olabilecek en iyi verimde çalışabilmesi için gerekli olan elektrik alan optimizasyonunu içermektedir. Detektörün ölçüm yapan kısmı olan silikon fotodiyotunun sistem içerisindeki lokasyonu da yapılan simülasyonlar aracılığıyla incelenmiştir. Bu incelemeler bir çok yazılım paketleri kullanarak yapılan simülasyonlar ile gerçekleştirilmiştir. Öte yandan ölçümleri etkileyecek sistematik etkiler olan nem, basınç, sıcaklık, toz parçacıklarının ölçümlerde yaptıkları değişiklikler de simülasyonlar yardımıyla incelenmiştir. Ayrıca radon ve radyum kaynaklarıyla alınan ölçümlerden elde edilen spektrumlar ile simülasyon sonuçları karşılaştırılmıştır. Detektörün elektrik alan geometrisi ve silikon fotodiyotun lokasyonu bu sonuçlara göre tayin edilmiştir.

The main purpose of this research is optimizing the electric field of the radon detector we built in Nuclear Physics Laboratory of Istanbul Technical University. Optimizing processes included the simulations of the geometries of the electric field and the location of photodiode in the radon monitoring system. The main part of the simulations were accomplished with the software package Geant4 which includes several tools to be able to simulate the particles through matter. Measurements taken with radon detector using radon and radium sources were compared with the Geant4 simulations and they were consistent with each other. Using several software packages, the location of the photodiode was also optimized.