بررسي كنتراست تصوير در پرتونگاري صنعتي ديجيتال به روش CR با شبيه سازي به وسيله كد MCNPX

Contrast Evaluation by Simulation of Digital Industrial Computed Radiography through MCNPX Monte Carlo Code

پيشرفت‌هاي به وجود آمده در كدهاي شبيه سازي و فراهم آمدن امكان بررسي رفتار سيستم و عوامل موثر بر كيفيت تصاوير بدون نياز به آزمايشات عملي به عاملي براي علاقه‌مندي به استفاده از آن كدها در شبيه سازي پرتونگاري صنعتي شده است. روش مونت كارلو يكي از كارآمدترين روش‌هاي مورد استفاده براي شبيه سازي ترابرد پرتوهاست كه دليل آن توانمندي اين روش در شبيه سازي پديده‌هاي آماري همچون ساطع شدن پرتو از منابع، ترابرد پرتو و فرايندهاي آشكارسازي است. كدهاي زيادي بر پايه روش مونت كارلو توسعه داده شده‌اند كه در ميان آنها كدهايMCNP ،FLUKA ، GEANT و Beam-nrc از نمونه‌هاي قدرتمند و پركاربرد هستند. در ورژن X از كد MCNP، تالي راديوگرافي به قابليت‌هاي آن افزوده شده است ليكن اين تالي از دقت كافي خصوصا در ارزيابي پراكندگي پرتوها برخوردار نيست و استفاده از تالي هاي محاسبه دز و از جمله مش تالي در شبيه سازي پرتونگاري مناسب است. پرتونگاري در روش ديجيتال به صورت كاربردي در دو شاخه راديوگرافي محاسباتي (CR) و راديوگرافي مستقيم (DR) استفاده مي‌شود. در اين پژوهش از كد مونت كارلوي MCNPX به منظور شبيه سازي و فراهم آوردن بستري براي مطالعه سيستم پرتونگاري و بررسي كنتراست تصاوير در پرتونگاري صنعتي به روش پرتونگاري محاسباتي (CR) استفاده شده است. براي اين منظور شبيه سازي كاملي از دستگاه مولد پرتوهاي X ، صفحه تصوير ساز و قطعه استاندارد حساسيت كنتراست انجام شده است و ضمن بررسي طيف خروجي دستگاه مولد پرتو و اثر فيلتر بر طيف، كنتراست تصاوير پرتونگاري مورد ارزيابي قرار گرفته است.

The advances made in simulation codes and the feasibility of examining the behavior of the system and the factors affecting the quality of the images without the need for practical experiments have contributed to the interest in using those codes in industrial simulation. The Monte Carlo method is one of the most efficient methods used to simulate beam transport, due to the ability of this method to simulate statistical phenomena such as radiation emitted from sources, beam transport, and detection processes. Many codes have been developed based on the Monte Carlo method, among them MCNP, FLUKA, GEANT and Beam-nrc codes are powerful and widely used examples. In version X of the MCNP code, radiography tally has been added to its capabilities, but this is not sufficiently precise, especially in evaluating the scattering of beams, and the use of dose calculations, including the mesh tally in simulation of radiography, is appropriate. Radiography in the digital approach is applied in two branches of computed radiography (CR) and direct radiography (DR). In this study, the MCNPX Monte Carlo Code was used to simulate and provide a basis for studying the radiographic system and contrast analysis of images in industrial radiography by computed radiography (CR). For this purpose, a complete simulation of the X-ray generator, imaging plate and standard gauge of the contrast sensitivity has been performed. The contrast of radiographic images has been evaluated beside examining the output spectrum of the Xray generator and the effect of the filter on the spectrum.