انجمن حفاظت در برابر اشعه ایرانمجله سنجش و ایمنی پرتو2322597113320241121Investigating the effect of the geometry of the Valencia large field applicator collimators on the dose distribution of the 75Se source using the Monte Carlo methodبررسی تأثیر هندسه کولیماتورهای اپلیکاتور میدان بزرگ والنسیا بر توزیع دز چشمه 75Se با استفاده از روش مونت کارلو12911911467810.22052/rsm.2024.255002.1066FAزهرانقی زاده قره لرگروه مهندسی پرتوپزشکی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایراناصغرحدادیگروه مهندسی پرتوپزشکی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایرانJournal Article20240607Recently, multi-position applicators with interchangeable collimators have been proposed for the treatment of skin lesions in the range of 3 cm to 5 cm; for this purpose, in this research, for investigating the effect of collimators(3 cm × 5 cm, 4 cm, 5 cm) geometry of the large field Valencia applicator on the dose distribution of <sup>75</sup>Se source, dosimetry parameters of the skin applicator were evaluated by the Monte Carlo method. Finally, it was found that by decreasing the diameter of the collimator, there was no significant effect on the output factor, treatment time, and depth dose percentage on the surface, and with the increase in depth, the depth dose percentage decreased sharply. The amount of penumbra increased by 17.2% and 42.2% for 4cm and 3 cm × 5 cm (x-axis) collimators, respectively, and decreased by 5.6% for 3 cm × 5 cm (y-axis) collimator. The amount of flatness for 4cm and 3cm×5cm(x-axis) collimators has improved by 57% and 23.8%, respectively, and for the 3 cm × 5 cm(y-axis) collimator it has increased by 3.8%; the amount of symmetry for other collimators has improved compared to the 5cm collimator.امروزه برای درمان ضایعات بزرگ پوستی که در محدوده 3cm-5cm قرار دارند، استفاده از اپلیکاتورهای چند مکان استقرار چشمه با چند کولیماتور قابل تعویض پیشنهاد داده شده است؛ به همین منظور در این تحقیق به ارزیابی پارامترهای دزیمتری اپلیکاتور پوست برای بررسی تأثیر هندسه کولیماتورهای (3cm×5cm، 4cm و 5cm) اپلیکاتور میدان بزرگ والنسیا بر توزیع دز چشمه <sup>75</sup>Se با استفاده از روش مونت کارلو پرداخته شد؛ نتایج نشان داد با کوچک تر شدن قطر کولیماتور تأثیر قابل توجهی در میزان درصد دز عمقی در سطح، ضریب فاکتورخروجی و زمان درمان ایجاد نشد، و با افزایش عمق میزان درصد دز عمقی به شدت کاهش یافت. میزان نیمسایه برای کولیماتورهای 4cm و 3cm×5cm (محور x) به ترتیب %17.2 و %42.2 افزایش یافت و برای کولیماتور 3cm×5cm (محور y) 5.6% کاهش یافته است. میزان همواری برای کولیماتورهای 4cm و 3cm×5cm (محور x) به ترتیب %57، %23.8 بهبود و برای کولیماتور 3cm×5cm (محور y) 3.8% افزایش یافته و میزان تقارن برای دیگر کولیماتورهای نسبت به کولیماتور 5cm بهبود یافته است.https://rsm.kashanu.ac.ir/article_114678_fedfb6beeb42357b878aea04548d196f.pdfانجمن حفاظت در برابر اشعه ایرانمجله سنجش و ایمنی پرتو2322597113320241121Optimal Pressure for High Efficiency of Hard X Ray Emission in MTPF2.4kJ Mather Plasma Focus Device with Pre-Ionization Systemدستیابی به فشار بهینه به منظور افزایش راندمان بالاترتابش ایکس سخت در سیستم پلاسمای کانونی 4/2 کیلوژول با سیستم پیش یونش13113711467910.22052/rsm.2024.255096.1070FAسمانهفاضل پورپژوهشکده پلاسما و گداخت هسته ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی،تهران، ایرانامیرچخماچی دومپژوهشکده پلاسما و گداخت هسته ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی،تهران، ایرانعلینصیریپژوهشکده پلاسما و گداخت هسته ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی،تهران، ایرانJournal Article20240626In this paper, the experimental investigation of the effect of the pre-ionization system and pressure changes on the hard X-ray emission produced by the mather focus plasma device has been discussed. The pre-ionization system used in this experiment is a 330 Megaohm resistor that is placed in parallel with the spark gap system in the charging circuit of the system. The charging voltage by the capacitor is equal to 12 kV and the injected gas is hydrogen. In this work, the conditions of pinch formation and hard X-ray production at 5 different pressures of 0.7, 0.75, 0.82, 0.85 and 0.95 Torr have been investigated in two cases with and without pre-ionization system. In the following, the optimal pressure conditions have been obtained based on the intensity of produced and irradiated hard X-rays with the presence of the pre-ionization system.در این مقاله، به بررسی تجربی همزمان تأثیر سیستم پیش یونش و تغییرات فشار بر تابش اشعه ایکس سخت تولیدی از دستگاه پلاسمای کانونی نوع مدر پرداخته شده است. سیستم پیش یونش بهکار رفته در این آزمایش، یک مدار مقاومت با مقاومت بالا و جریان حداقل برابر با 330 مگااهم بوده که بهصورت موازی با سیستم اسپارک گپ در مدار شارژ سیستم بسته میشود. در این مقاله از یک دستگاه پلاسمای کانونی نوع مدر با ولتاژ شارژ توسط خازن برابر با 12 کیلوولت و گاز تزریقی از نوع هیدروژن است. در این کار، شرایط تشکیل پینچ و تابش ایکس سخت تولیدی در 5 فشار متفاوت 7/0، 75/0، 82/0، 85/0 و 95/0 تور در دو حالت با و بدون سیستم پیش یونش مورد بررسی قرار گرفته شده است. در ادامه، بهینه ترین شرایط فشار براساس شدت ایکس سخت تولیدی و تابش شده با وجود سیستم پیش یونش بهدست آمده است.https://rsm.kashanu.ac.ir/article_114679_d814c73a34a349eb548ff0dfdc643492.pdfانجمن حفاظت در برابر اشعه ایرانمجله سنجش و ایمنی پرتو2322597113320241121Development and Evaluation of a Novel Backpropagation Neural Networks Method for Improving Lung Cancer Diagnosis Accuracyتوسعه و ارزیابی روشی جدید مبتنی بر شبکه های عصبی انتشار به عقب برای افزایش دقت تشخیص سرطان ریه13914911468010.22052/rsm.2024.255288.1077FAمحسنمحرابیپژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی، تهران، ایرانامیرمحمدبیگ زادهپژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی، تهران، ایرانهادیاردینیپژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی، تهران، ایرانJournal Article20240811This 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.در این مقاله، با استفاده از شبکههای عصبی مصنوعی، روشی برای طبقهبندی تصاویر مقطع نگاری رایانهای ریه با هدف تشخیص زودهنگام سرطان ارائه شده است. برای این منظور، با استفاده از تصاویر مقطع نگاری رایانهای، کل ریه قطعهبندی شده و پارامترهای آماری همچون میانگین، انحراف معیار، چولگی، کشیدگی، گشتاور مرکزی مرتبه پنجم و گشتاور مرکزی مرتبه ششم از روی تصاویر قطعهبندی شده محاسبه میشوند. در فرایند طبقهبندی از شبکههای عصبی پیشخور انتشار به عقب استفاده شده است. نتایج نشان میدهد در میان توابع آموزشی موجود برای آموزش شبکههای عصبی انتشار به عقب، بهترین دقت طبقهبندی با استفاده از تابع آموزشی Traingdx و با دقت % 91.1 حاصل شده است. همچنین، دو تابع آموزشی جدید نیز در این مقاله معرفی شدهاند که یکی از آنها 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. بهطور کلی، تشخیص زودهنگام سرطان با استفاده از شبکههای عصبی مصنوعی امیدوارکنندهترین راه برای افزایش شانس زندهماندن بیماران است.https://rsm.kashanu.ac.ir/article_114680_e4b7e2ee35e3439eb061476b642d3bc2.pdfانجمن حفاظت در برابر اشعه ایرانمجله سنجش و ایمنی پرتو2322597113320241121The role of arrangement of electric fields in the appearing of visible streamers in the gaseous position-sensitive detectorنقش آرایش خطوط میدان الکتریکی در ظهور ستونهای نور مرئی در یک آشکارساز گازی حساس به مکان15116111468110.22052/rsm.2024.255313.1078FAسید مهدیهاشمیگروه مهندسی هستهای، دانشکده علوم و فناوریهای نوین، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایرانJournal Article20240816In this study, the role of arrangement of electric fields in the Electron Multiplier Assembly as a geometrical quenching in the gaseous position-sensitive detector has been presented. Using of two geometrical and cascade configuration of this micro pattern structure, the electric fields were simulated at threshold voltage when the visible streamers appeared in front of a radioactive source in the presence of P10 gas. In this simulation, the minimum necessary electric field strength to multiply electrons and the variation of electric fields in the distance between the Electron Multiplier Assembly electrodes from a maximum value in the center of each hole and its decrease at the surface of the electrodes is shown. The convergence of the electric field lines in the center of each hole and its divergence near the anode and cathode electrodes lead to the formation of a non-destructive self-sustaining plasma region in the form of a visible streamer in the enclosed space inside the electrode holes which its light intensity is equal to the number of electrons that they have participated in the electron avalanches.در این تحقیق نقش آرایش خطوط میدان الکتریکی در یک مجتمع تکثیرگر الکترونی بهعنوان عامل فرونشانی هندسی در یک آشکارساز گازی حساس به مکان مورد توجه قرار گرفته شدهاست. با بهکارگیری دو هندسه و یک پیکربندی دوگانه از این ساختار ریزالگو، میدان الکتریکی در ولتاژ آستانهای که در آن ستونهای نور مرئی در حضور ترکیب گازی P10 در مقابل چشمه رادیواکتیو پدیدار میشوند شبیهسازی شده است. در این شبیهسازی عبور از اندازه کمینه میدان الکتریکی برای تکثیر الکترونها و تغییرات اندازه میدان الکتریکی در فاصله میان دو الکترود مجتمعهای تکثیرگر از یک مقدار حداکثری در مرکز هر حفره و کاهش آن در سطح الکترودها مشخص میشود. همگرایی خطوط میدان الکتریکی در وسط هر کدام از حفرهها و واگرایی آن در نزدیکی الکترودهای آند و کاتد، تشکیل یک ناحیه پلاسمای خود پایدار غیر مخرب به شکل ستون نوری در فضای محصور شده داخل حفرههای الکترودها را بهدنبال دارد که شدت نور آن به تعداد الکترونهایی که در پدیده بهمن الکترونی شرکت داشتهاند وابسته است.https://rsm.kashanu.ac.ir/article_114681_abcb2b197fe832d991dc4832a099ebc9.pdfانجمن حفاظت در برابر اشعه ایرانمجله سنجش و ایمنی پرتو2322597113320241121Developing a hybrid neutron and gamma shield for the californium-252 source using MCNPX Monte Carlo codeتوسعه یک حفاظ ترکیبی نوترون و گاما برای چشمه کالیفرنیوم-252 با استفاده از کد مونتکارلوی MCNPX16317211468510.22052/rsm.2025.255177.1075FAمحمد حسیناسدی کماسائیدانشکده فنی مهندسی، گروه مهندسی هستهای، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات، تهران، ایرانمرتضیاکبریدانشکده فنی مهندسی، گروه مهندسی هستهای، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات، تهران، ایرانJournal Article20240715Protection against ionizing radiation has been a global concern for decades. In the field of radiation protection, photons and neutrons are particularly important, because these rays do not have an electric charge and have a high penetration depth in different materials. One of the most useful neutron sources is californium-252, which produces a very high flux of fast neutrons along with gamma photons. Considering the portability of californium-252, one of its advantages is the treatment of cancer with alpha particles by capturing its neutrons by boron-10. Therefore, it is necessary to design a shield with suitable materials and reduce the volume and weight of the shield in order to facilitate the moving of the source with the shield and to reduce the gamma and neutron dose. In this research, by using a pre-designed shield, the protective properties of kennertium, stainless steel, tungsten carbide and polyethylene/bismuth (78.5% wt.) to reduce gamma equivalent dose and magnesium borohydride, aluminum borohydride, zirconium borohydride, lithium borohydride, thorium borohydride, beryllium borohydride, premadex and sodium cyanoborohydride to reduce Neutron equivalent dose was simulated with the help of MCNPX Monte Carlo code. The simulation results indicated that magnesium borohydride with a thickness of 17.5 cm and kennertium with a thickness of 1 cm led to a 5.5% decrease in the total dose rate at a distance of 1 meter from the source and a 39% decrease in the shielding thickness compared to the reference article (the material and the thickness are stated in the text). Therefore, magnesium borohydride and kennertium were determined as the best neutron and gamma absorbers, respectively. In the continuation of this study, the development and investigation of other advanced materials are suggested as an optimal shielding in a mixed neutron and gamma field.در طول دههها، حفاظت در برابر پرتوهای یونساز یک دغدغه جهانی بوده است. در حوزه حفاظ در برابر اشعه، فوتونها و نوترونها اهمیت ویژهای دارند، زیرا این پرتوها بار الکتریکی نداشته و عمق نفوذ بالایی در مواد مختلف دارند. یکی از چشمههای کاربردی نوترون، کالیفرنیوم-252 میباشد که شار بسیار بالایی از نوترونهای سریع را به همراه فوتونهای گاما تولید میکند. طراحی یک حفاظ با مواد مناسب و کاهش حجم و وزن حفاظ جهت سهولت در جابه جایی منبع با حفاظ و جهت کاهش دز گاما و نوترون یک امر ضروری است. در این تحقیق، ویژگیهای حفاظتی کنرتیوم، استیل ضدزنگ، تنگستن کاربید و پلیاتیلن/بیسموت (5/78% وزنی) برای کاهش دز معادل گاما و منیزیوم بوروهیدرید، آلومینیوم بوروهیدرید، زیرکونیوم بوروهیدرید، لیتیم بوروهیدرید، توریم بوروهیدرید، برلیوم بوروهیدرید، پریمادکس و سدیم سیانوبوروهیدرید برای کاهش دز معادل نوترون، با کمک کد مونتکارلوی MCNPX شبیهسازی شد. نتایج شبیهسازی نشان دادند که منیزیوم بور هیدرید با ضخامت cm 5/17 و کنرتیوم با ضخامت cm 1 منجر به کاهش 5/5 درصدی در آهنگ دز کل در فاصله 1 متری از چشمه و کاهش 39 درصدی ضخامت حفاظ نسبت به مقاله مرجع (جنس و ضخامت آن در متن بیان شده است) گردید. بنابراین، منیزیوم بور هیدرید و کنرتیوم به ترتیب به عنوان بهترین ماده جاذب نوترون و گاما تعیین شدند. در ادامه این مطالعه، توسعه و بررسی مواد پیشرفته دیگری به عنوان یک حفاظ بهینه در یک میدان آمیخته نوترون و گاما پیشنهاد میشود.https://rsm.kashanu.ac.ir/article_114685_253d5990773b9ab2ace0ec34b2117ff4.pdfانجمن حفاظت در برابر اشعه ایرانمجله سنجش و ایمنی پرتو2322597113320241121Measuring the buildup factor of gamma rays flux of cesium and cobalt sources in aluminum, copper and lead metals as protective materialاندازه گیری ضریب انباشت شار پرتوهای گامای چشمه های سزیم و کبالت در فلزات آلومینیوم، مس و سرب به عنوان ماده محافظ17318911468910.22052/rsm.2024.255094.1071FAعمارواحدیان موحددانشکده فیزیک و مهندسی هستهای، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، سمنان، ایرانحسینتوکلی عنبراندانشکده فیزیک و مهندسی هستهای، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، سمنان، ایرانJournal Article20240709In this research, aluminum, copper, and lead metals have been used as protective materials against gamma rays at energies of 0.662 MeV, 1.173 MeV, 1.332 MeV. the higher the gamma ray energy, the more damage it causes to human tissue. Lead is a toxic substance and its density is high, but aluminum is a non-toxic substance and its density is lower than copper and lead. When making clothing to protect against harmful radiation, the lower the weight of the clothing , the better because the personnel who use such clothing are less tired. In a range of gamma ray energy, the attenuation effect of aluminum and lead is almost equal to each other, and on the other hand, since aluminum is lighter than lead, it is possible to use a combined shield of aluminum and lead, which leads to a lighter shield. in fact, gamma rays in this energy range are first transferred to the low energy region by successive Compton scatterings, and if they have not yet exited the material, lead atoms are absorbed. Therefore, the comined protection leads to significant weight reduction. In this research, experimental and simulation data have been compared and they are in good agreement. MCNPX code is used to calculate the simulation data.در این تحقیق از فلزات آلومینیوم، مس و سرب بهعنوان مواد محافظ در برابر پرتوهای گاما در انرژیهای MeV 662/0، MeV 173/1، MeV 332/1 استفاده شده است. هر چه انرژی اشعه گاما بیشتر باشد، آسیب بیشتری به بافت انسان میزند. سرب یک ماده سمی است و از طرفی چگالی آن زیاد است؛ ولی آلومینیوم یک ماده غیرسمی است و چگالی آن نسبت به مس و سرب کمتر است. در هنگام ساخت لباس برای محافظت در برابر اشعه مضر هرچه وزن لباس کمتر باشد بهتر است؛ زیرا پرسنلی که از چنین لباسهایی استفاده میکنند، کمتر خسته میشوند. در گسترهای از انرژی پرتوهای گاما اثر تضعیف آلومینیوم و سرب با یکدیگر تقریباً برابر است و از طرفی چون آلومینیوم نسبت به سرب سبکتر است میتوان از حفاظ ترکیبی آلومینیوم و سرب استفاده نمود که منجر به سبکشدن حفاظ میگردد. در واقع پرتوهای گاما در این گستره انرژی ابتدا با پراکندگیهای کامپتون متوالی به ناحیه انرژی پایین منتقل میشوند و اگر همچنان از ماده خارج نشده باشند، در اتمهای سرب جذب میگردند؛ بنابراین حفاظ ترکیبی منجر به کاهش وزن قابلتوجه میگردد. در این تحقیق دادههای تجربی و شبیهسازی با هم مقایسه شده است و مطابقت خوبی با هم دارند. در محاسبه دادههای شبیهسازی از کد MCNPX استفاده شده است.https://rsm.kashanu.ac.ir/article_114689_5d47e4b5b837cfa45c95a808e1b0b48d.pdf