Yeni konumlandırma yöntemleri kullanılarak sintilasyon tabanlı gama-ışını dedektörlerinin geliştirilmesi

Abstract

Gama ışınlarının tespit edilmesinde kullanılan sintilasyon tabanlı dedektör sistemleri temel fizik deneylerinin yanı sıra endüstri ve tıp alanında da yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında nükleer tıp ve endüstride yaygın olarak kullanılan mevcut sintilasyon tabanlı dedektör sistemlerinin yeni yöntemler kullanılarak geliştirilmesi ile ilgili çalışmalar yapılmıştır. Pozitron emisyon tomografisinde, görüntü kalitesini etkileyen önemli faktörlerden biri olan etkileşim derinliğinin belirlenmesinde yeni bir yöntem önerilmiştir. Yöntem ile sintilatör içinde belirli derinliklere nüfuz eden fiberler kullanılarak sintilasyon fotonlarının toplanmasını ve verilerin analiz edilerek etkileşim derinliğinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Elde edilen sonuçlar yöntemin umut vaat ettiğini ancak geliştirilmesi gerektiğini göstermektedir. Tez çalışması kapsamında radyasyon tespitinde kullanılan sintilatörlerin ışık çıktısı ve enerji çözünürlüğü değerlerinin kimyasal aşındırma ile değişimi incelenmiştir. LYSO sintilatörler için mekanik olarak parlatılmış sintilatörlere kıyasla bağıl ışık çıktısında yaklaşık %33,3'lük bir artış ve enerji çözünürlüğünde %8,6'lık bir iyileşme elde edilmiştir. Sentinel lenf düğümlerinin lokalizasyonu ve cerrahisinde gama sondaları yaygın olarak kullanılmaktadır. Tez çalışması kapsamında aktif zırhlamalı bir gama sondası prototipinin geliştirilmesi üzerine çalışmalar yapılmıştır. Uzaysal çözünürlük ve açısal çözünürlük için elde edilen sonuçlar prototipin ticari gama sondalarıyla karşılaştırılabilir çözünürlükte çalıştığını göstermektedir. Endüstride nesnelerin tespit edilmesi ve görüntülenmesinde gama ışınları yaygın olarak kullanılmaktadır. Tez çalışması kapsamında gama ışınlarının geri saçılmasıyla toprak altında gömülü nesnelerin tespit edilmesi ve görüntülerinin oluşturulması için iki farklı sintilasyon dedektörünün kullanıldığı bir yöntem önerilmiştir. Sistem kullanılarak toprak altına gömülü nesnelerin 30 santimetreye kadar tespiti sağlanmıştır.