Yöntem

5.3.1 Geant4’da Programın Yazılması

Radyasyonun dedekte edileceği 1,5 cm yarıçaplı içi su dolu (doku eşdeğeri) küresel bir ortam oluşturuldu ve merkezine elektronların (beta parçacığı özdeşi) tek enerjili ve rastgele fırlatılacağı parçacık kaynağı yerleştirildi.

Şekil 5: 1,5 cm yarıçaplı küresel su ortamının üç boyutlu görüntüsü

Kaynaktan çıkan elektronların ve oluşan parçacıkların (ikincil elektronlar, pozitronlar, gama ışınları) ortamla etkileşeceği fiziksel süreçler belirlendi:

 Parçacıkların taşınma süreci

 Elektromanyetik süreçler:

 Elektron için; çoklu saçılma, iyonizasyon ve bremsstrahlung

 Pozitron için; çoklu saçılma, iyonizasyon, bremsstrahlung, çift oluşum

 Gama ışını (x-ışını özdeşi) için; fotoelektrik olay, Compton olayı, gama dönüşümü

Şekil 6: 2 MeV enerjili beta parçacığının suda aldığı yolun görüntüsü (sarı renk etkileşim noktalarını, kırmızı renk elektronların izlediği yolu, yeşil renk gama fotonunun izlediği yolu göstermektedir)

x y

z

5.3 Yöntem

5.3.1 Geant4’da Programın Yazılması

Radyasyonun dedekte edileceği 1,5 cm yarıçaplı içi su dolu (doku eşdeğeri) küresel bir ortam oluşturuldu ve merkezine elektronların (beta parçacığı özdeşi) tek enerjili ve rastgele fırlatılacağı parçacık kaynağı yerleştirildi.

Şekil 5: 1,5 cm yarıçaplı küresel su ortamının üç boyutlu görüntüsü

Kaynaktan çıkan elektronların ve oluşan parçacıkların (ikincil elektronlar, pozitronlar, gama ışınları) ortamla etkileşeceği fiziksel süreçler belirlendi:

 Parçacıkların taşınma süreci

 Elektromanyetik süreçler:

 Elektron için; çoklu saçılma, iyonizasyon ve bremsstrahlung

 Pozitron için; çoklu saçılma, iyonizasyon, bremsstrahlung, çift oluşum

 Gama ışını (x-ışını özdeşi) için; fotoelektrik olay, Compton olayı, gama dönüşümü

Şekil 6: 2 MeV enerjili beta parçacığının suda aldığı yolun görüntüsü (sarı renk etkileşim noktalarını, kırmızı renk elektronların izlediği yolu, yeşil renk gama fotonunun izlediği yolu göstermektedir)

x y

z

5.3 Yöntem

5.3.1 Geant4’da Programın Yazılması

Radyasyonun dedekte edileceği 1,5 cm yarıçaplı içi su dolu (doku eşdeğeri) küresel bir ortam oluşturuldu ve merkezine elektronların (beta parçacığı özdeşi) tek enerjili ve rastgele fırlatılacağı parçacık kaynağı yerleştirildi.

Şekil 5: 1,5 cm yarıçaplı küresel su ortamının üç boyutlu görüntüsü

Kaynaktan çıkan elektronların ve oluşan parçacıkların (ikincil elektronlar, pozitronlar, gama ışınları) ortamla etkileşeceği fiziksel süreçler belirlendi:

 Parçacıkların taşınma süreci

 Elektromanyetik süreçler:

 Elektron için; çoklu saçılma, iyonizasyon ve bremsstrahlung

 Pozitron için; çoklu saçılma, iyonizasyon, bremsstrahlung, çift oluşum

 Gama ışını (x-ışını özdeşi) için; fotoelektrik olay, Compton olayı, gama dönüşümü

Şekil 6: 2 MeV enerjili beta parçacığının suda aldığı yolun görüntüsü (sarı renk etkileşim noktalarını, kırmızı renk elektronların izlediği yolu, yeşil renk gama fotonunun izlediği yolu göstermektedir)

x y

Küresel ortama, x yönünde homojen manyetik alan uygulanarak ortamda parçacıkların izledikleri yollar üç boyutlu olarak görselleştirildi. (Şekil 7)

Şekil 7: Kürenin merkezindeki kaynaktan çıkan 2 MeV enerjili 10 tane beta parçacığının su ortamında izledikleri yolların: (a) manyetik alan yokken alınan üç boyutlu görüntüsü, (b) 1 Tesla manyetik alan varken alınan görüntüsü, (c) 2 Tesla manyetik alan varken alınan görüntüsü, (d) 3 Tesla manyetik alan varken alınan görüntüsü.

a) b)

c) d)

Küresel ortama, x yönünde homojen manyetik alan uygulanarak ortamda parçacıkların izledikleri yollar üç boyutlu olarak görselleştirildi. (Şekil 7)

Şekil 7: Kürenin merkezindeki kaynaktan çıkan 2 MeV enerjili 10 tane beta parçacığının su ortamında izledikleri yolların: (a) manyetik alan yokken alınan üç boyutlu görüntüsü, (b) 1 Tesla manyetik alan varken alınan görüntüsü, (c) 2 Tesla manyetik alan varken alınan görüntüsü, (d) 3 Tesla manyetik alan varken alınan görüntüsü.

a) b)

c) d)

Küresel ortama, x yönünde homojen manyetik alan uygulanarak ortamda parçacıkların izledikleri yollar üç boyutlu olarak görselleştirildi. (Şekil 7)

Şekil 7: Kürenin merkezindeki kaynaktan çıkan 2 MeV enerjili 10 tane beta parçacığının su ortamında izledikleri yolların: (a) manyetik alan yokken alınan üç boyutlu görüntüsü, (b) 1 Tesla manyetik alan varken alınan görüntüsü, (c) 2 Tesla manyetik alan varken alınan görüntüsü, (d) 3 Tesla manyetik alan varken alınan görüntüsü.

a) b)

Üç boyutlu kürenin merkezinden parçacığın menziline göre y ekseninde birer mm aralıklarla 0,1 mm kalınlıkta kesitler oluşturuldu (Şekil 8).

Şekil 8: Üstte manyetik alan yokken nokta kaynaktan çıkan 2 MeV enerjili 100000 tane beta parçacığının su ortamında aldığı yolun üç boyutlu simülasyon görüntüsü ile merkezden 2 mm uzakta alınan kesitin Matlab görüntüsü; altta ise 3 Tesla manyetik alan uygulandığında alınan üç boyutlu simülasyon görüntüsü ile merkezinden 2 mm uzaklıktaki xz düzleminde iki boyutlu kesitin Matlab görüntüsü gösterilmektedir.

Her bir kesit için parçacığın ortamla etkileştiği noktalardaki; parçacık tipi, etkileşim tipi, parçacığın sahip olduğu enerji ve parçacığın bulunduğu x,y,z koordinatlarının bilgileri text dosyalarına yazdırıldı.

x y z x y z

Üç boyutlu kürenin merkezinden parçacığın menziline göre y ekseninde birer mm aralıklarla 0,1 mm kalınlıkta kesitler oluşturuldu (Şekil 8).

Şekil 8: Üstte manyetik alan yokken nokta kaynaktan çıkan 2 MeV enerjili 100000 tane beta parçacığının su ortamında aldığı yolun üç boyutlu simülasyon görüntüsü ile merkezden 2 mm uzakta alınan kesitin Matlab görüntüsü; altta ise 3 Tesla manyetik alan uygulandığında alınan üç boyutlu simülasyon görüntüsü ile merkezinden 2 mm uzaklıktaki xz düzleminde iki boyutlu kesitin Matlab görüntüsü gösterilmektedir.

Her bir kesit için parçacığın ortamla etkileştiği noktalardaki; parçacık tipi, etkileşim tipi, parçacığın sahip olduğu enerji ve parçacığın bulunduğu x,y,z koordinatlarının bilgileri text dosyalarına yazdırıldı.

x y z x y z

Üç boyutlu kürenin merkezinden parçacığın menziline göre y ekseninde birer mm aralıklarla 0,1 mm kalınlıkta kesitler oluşturuldu (Şekil 8).

Şekil 8: Üstte manyetik alan yokken nokta kaynaktan çıkan 2 MeV enerjili 100000 tane beta parçacığının su ortamında aldığı yolun üç boyutlu simülasyon görüntüsü ile merkezden 2 mm uzakta alınan kesitin Matlab görüntüsü; altta ise 3 Tesla manyetik alan uygulandığında alınan üç boyutlu simülasyon görüntüsü ile merkezinden 2 mm uzaklıktaki xz düzleminde iki boyutlu kesitin Matlab görüntüsü gösterilmektedir.

Her bir kesit için parçacığın ortamla etkileştiği noktalardaki; parçacık tipi, etkileşim tipi, parçacığın sahip olduğu enerji ve parçacığın bulunduğu x,y,z koordinatlarının bilgileri text dosyalarına yazdırıldı.

x y z x y z

Farklı büyüklükteki manyetik alanlarda (0, 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 3 Tesla), farklı enerjilerdeki (0,5, 1, 1,5, 2 MeV) beta parçacıkları için program çalıştırılarak veriler elde edildi.