برای جستجو در بین هزاران پایان نامه در موضوعات مختلف     

      و دانلود متن کامل آنها با فرمت ورد اینجا کلیک کنید     

 
دانلود پایان نامه

2-2-1-4 زمان پرواز یون
طیف سنج زمان پرواز(TOF) یک روش طیف سنج جرمی است که درآن انرژی یون از طریق زمان اندازه گیری می‌شود. یون ها توسط یک میدان الکتریکی قوی شتاب می‌گیرند که این شتاب منجر می‌شود یون هایی که بار یکسان دارند انرژی جنبشی یکسان داشته باشند. سرعت یون وابسته به نسبت جرم به بار است. زمانی که طول می کشد ذرات، در یک فاصله مشخص، به آشکارساز برسند اندازه‌گیری می شود. ذرات سبکتر سرعت بیشتری نسبت به ذرات سنگین تر دارند بنابراین در فاصله زمانی کمتری به آشکار ساز می رسند.( شکل2-11). بنابراین با توجه به زمان رسیدن ذره به آشکار ساز و پارامترهای آزمایشگاهی مشخص می توان انرژی یون را تخمین زد.
شکل(2-9): زمان پرواز به صورت شماتیک(دایره های سیاه نشان دهنده ذرات سبکتر و دایره های توخالی نشان دهنده ذرات سنگین)
محفظه زمان پرواز عاری از میدان الکتریکی است بنابراین سرعت ذرات باردار بعد از شتاب و وارد شدن به محفظه زمان پرواز تغییر نمی کند. اگر طول مسیری که ذرات می پیمایند تا به آشکارساز برسند راL در نظر بگیریم و زمان پرواز یون ها t باشد. سرعت ذرات باردار با استفاده از رابطه (2-16) محاسبه می‌شود.
(2-16)
انرژی جنبشی ذرات با انرژی پتانسیل برابر است بنابراین با توجه به رابطه (2-16) و با استفاده از زمان پرواز می توان نسبت جرم به بار یون ها را با استفاده از رابطه (2-17) تشخیص داد.
(2-17)
از آشکارساز سیلیکون پین برای تشخیص یون های پر انرژی استفاده می شود. آشکارساز سیلیکون پین حساسیت بسیار بالایی نسبت به یون‌های پر انرژی دارد. آشکار ساز پین دیود یون های کم انرژی را می‌تواند مشخص کند. ضخامت آشکارساز حداقل انرژی یون ها را تعیین می‌کند. هنگامی که از این آشکارساز برای اندازه گیری یونهای شتاب گرفته از پلاسمای کانونی استفاده می‌شود، سیگنال اشعه x و سیگنال یون ها هر دو بر روی آشکارساز ثبت می‌شود. اگر دو آشکارساز را در فاصله های مختلف از آند قرار دهیم، سیگنال اشعهx را می توان از سیگنال یونها به وسیله روش زمان پرواز تفکیک کرد. اشعهx با سرعت نور، نسبت به یون ها سریعتر به آشکارساز می رسد و از این اختلاف زمانی می توان سرعت یون ها وبه دنبال آن انرژی شان را تخمین زد. [20]
فصل سوم
بررسی تولید رادیوایزوتوپ های کوتاه عمر در
دستگاه پلاسمای کانونی
رادیوایزوتوپ‌های کوتاه عمر از قبیل 11C,13N,15O,18F معمولا در کاربردهای پزشکی به ویژه در پرتونگاری گسیل پوزیترونی استفاده می‌شوند. این رادیوایزوتوپ‌ها محصولات هدف های کربن، برن، نیتروژن و نئون می باشند که به وسیله بمباران این اهداف با پرتوهای یونی شتاب گرفته (شامل پروتون یا دوترون) از شتاب‌دهنده ها به ویژه شتاب دهنده سیکلوترون ایجاد می‌شوند. به علت نیمه عمر کوتاه این رادیوایزوتوپ ها، که یکی از مزایای این روش نسبت به سایر تکنیک‌هاست، تولید آنها باید در محلی باشد که قرار است مورد استفاده قرار گیرند. به همین منظور شتابدهنده ها باید در بیمارستان ها مورد استفاده قرار گیرند. سیکلوترون دستگاه گران قیمتی بوده ونیاز به تدابیر حفاظتی شدیدی در برابر اشعه دارد. یکی از روشهای جایگزین که اخیرا مورد توجه جدی قرار گرفته است استفاده از شتاب‌دهنده‌های پلاسمایی می باشد. دستگاه پلاسمای کانونی به دلیل سادگی کار با آنها، هزینه بسیار کم و تعمیر ونگهداری آسانتر یکی از سیستم های مناسب برای تولید رادیوایزوتوپ های کوتاه عمر است.
در این فصل به بررسی تولید رادیوایزوتوپ ها در دستگاه پلاسمای کانونی پرداخته ایم.
3-1 فرآیند تولید رادیوایزوتوپ در دستگاه پلاسمای کانونی
در سالهای اخیر استفاده از دستگاه پلاسما ی کانونی به عنوان تولید کننده چندین رادیوایزوتوپ کوتاه عمر با نرخ نسبتا بالا در هر شات با موفقیت روبه رو بوده است. دستگاه پلاسمای کانونی به عنوان شتابدهنده دوترون قابلیت تولید رادیوایزوتوپ های مورد نیاز در تصویر برداری PET را دارد. همان طور که در فصل های گذشته اشاره شد شتاب یون ها در این دستگاه فرآیندی بسیار ساده است. به کمک این یون های شتاب گرفته شده می توان رادیوایزوتوپ های موردنظر را تولید کرد.
فرآیند تولید رادیوایزوتوپ های کوتاه عمر در دستگاه پلاسمای کانونی به دو روش است: روش درونی و روش بیرونی
3-1-1 روش درونی
در روش درونی محفظه خلاء پلاسمای کانونی را با مخلوطی از یک گاز با عدد اتمی پایین(LZ) مثلا(H, D, 3He) و یک یا چند گاز با عدد اتمی بالا (HZ) پر می‌کنند. انتخاب گازها بستگی به رادیوایزوتوپ مورد نظر برای تولید دارد. طبق فرآیند گفته شده ستون پلاسما در مرکز آند تشکیل می‌شود و واکنش های هسته‌ای که منجر به تولید رادیوایزوتوپ ها می‌شود در داخل ستون پلاسما انجام می‌گیرد.
طبق مقالات گزارش شده، مزیت اصلی تولید رادیوایزوتوپ‌ها در این روش، نرخ واکنش بالاتر است[12,13]. به طوری که برزسکو و همکارانش نشان دادند تولید 17F در داخل پلاسما (روش درونی) 45 بار بزرگتر از رادیونوکلید17F تولید شده در هدف جامد16O می‌باشد[13].
دسته بندی : علمی