اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات34
تعداد شماره‌ها1,289
تعداد مقالات9,294
تعداد مشاهده مقاله8,800,379
تعداد دریافت فایل اصل مقاله5,339,877
حسینی صفا, محمدرضا, شکور, حمیدرضا, هاشمی, سید محمدرضا. (1402). بررسی تأثیر پارامترهای رتبه و زاویه در کیفیت تصویر دوربین گاما در فواصل دور. پدافند الکترونیکی و سایبری, 14(4), 265-272.
محمدرضا حسینی صفا; حمیدرضا شکور; سید محمدرضا هاشمی. "بررسی تأثیر پارامترهای رتبه و زاویه در کیفیت تصویر دوربین گاما در فواصل دور". پدافند الکترونیکی و سایبری, 14, 4, 1402, 265-272.
حسینی صفا, محمدرضا, شکور, حمیدرضا, هاشمی, سید محمدرضا. (1402). 'بررسی تأثیر پارامترهای رتبه و زاویه در کیفیت تصویر دوربین گاما در فواصل دور', پدافند الکترونیکی و سایبری, 14(4), pp. 265-272.
حسینی صفا, محمدرضا, شکور, حمیدرضا, هاشمی, سید محمدرضا. بررسی تأثیر پارامترهای رتبه و زاویه در کیفیت تصویر دوربین گاما در فواصل دور. پدافند الکترونیکی و سایبری, 1402; 14(4): 265-272.

بررسی تأثیر پارامترهای رتبه و زاویه در کیفیت تصویر دوربین گاما در فواصل دور

علوم و فناوریهای پدافند نوین
مقاله 5، دوره 14، شماره 4 - شماره پیاپی 54، بهمن 1402، صفحه 265-272
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
نویسندگان
محمدرضا حسینی صفا1؛ حمیدرضا شکور* 2؛ سید محمدرضا هاشمی3
1دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران
2استادیار، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران
3دانشجوی دکتری، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران
تاریخ دریافت: 29 شهریور 1402،  تاریخ بازنگری: 11 مهر 1403،  تاریخ پذیرش: 04 اردیبهشت 1403 
چکیده
تصویربرداری پرتوگاما مهم‌ترین راه برای شناسایی چشمه‌های گاما در موارد امنیتی و ایمنی هسته‌ای، مانند جلوگیری از تروریسم هسته‌ای است. پارامترهای مربوط به ماسک در یک دوربین گاما با حفره کدگذاری شده در هنگام بهینه‌سازی عملکرد آن از ویژگی‌های حیاتی به شمار می‌آیند؛ لذا در این مقاله با استفاده از کد مونت‌کارلو گیت (Gate) اثر رتبه ماسک در کیفیت تصویر یک دوربین گاما به همراه حفره‌های کدگذاری شده MURA با ساختار موزاییکی موردمطالعه قرار گرفته است. بدین منظور یک دوربین گاما با ساختار موردنظر شبیه‌سازی شد و برای ثبت تصویر در فاصله m  3 از سامانه یک چشمه سزیم-137 با فعالیت  mCi 02/0  قرار داده شد. همچنین جنس ماسک سرب در نظر گرفته شد و به‌منظور مطالعه اثر رتبه ماسک در کیفیت تصویر نهایی، ماسک با سه رتبه 5، 11 و 19 شبیه‌سازی شد. بعلاوه جهت ارزیابی کارایی دوربین گاما طراحی شده در میدان دید وسیع، اثر سه رتبه موردنظر در زاویه‌های 0، 25 و 45 درجه مورد بررسی قرار گرفت. تصاویر پس از فرایند رمزگشایی، با اعمال الگوریتم MLEM بازسازی شدند. همچنین کمیت‌های کیفیت تصویر میزان سیگنال به نوفه و خطای زاویه‌ای تصاویر ثبت شده در شرایط مختلف به‌عنوان تابعی از رتبه و زاویه دید موردمطالعه قرار گرفتند. به‌منظور پیداکردن مناسب‌ترین فاصله بین ماسک و آشکارساز در عملکرد بهینه‌ سامانه تصویربرداری دوربین گاما، فاصله ماسک با آشکارساز در سه فاصله 3، 6 و 12 سانتی‌متری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد ماسک MURA با رتبه 19 که در فاصله 3 سانتی‌متری از آشکارساز قرار دارد، در زاویه‌های مورد بررسی دارای نسبت سیگنال به نوفه بیشتر و خطای زاویه‌ای کمتر نسبت به ماسک‌ها با رتبه‌های 5 و 11 است و لذا برای کاربرد در دوربین‌های گاما با کاربری امنیتی مناسب‌تر است.
کلیدواژه‌ها
دوربین گاما؛ تصویربرداری هسته‌ای؛ حفره‌های کدگذاری شده؛ نرم‌افزار گیت
عنوان مقاله [English]
Investigating the Effect of Rank and Angle Parameters on the Image Quality of the Gamma Camera at Long Distances
نویسندگان [English]
mohammadreza hosseinisafa1؛ Hamidreza Shakur2؛ Seyyed Mohammadreza Hashemi3
1Master's student, Imam Hossein (AS) University, Tehran, Iran
2Assistant Professor, Imam Hossein (AS) University, Tehran, Iran
3PhD student, Imam Hossein (AS) University, Tehran, Iran
چکیده [English]
Gamma-ray imaging is the most essential way to identify unknown gamma-ray emitting objects in nuclear security and safety, such as preventing nuclear terrorism. The mask parameters of a coded aperture are critical design features when optimizing the performance of a gamma-ray camera. This paper presents the results of the effect of the mask rank on the image quality of a lead-based coded-aperture imaging (CAI) with a mosaic-modified uniformly redundant array (MURA) mask using the Monte Carlo Gate code. The impact of three ranks of 5, 11, and 19 on the image quality is quantified. The imaging of a surface cesium-137 source with an activity of 0.02 mCi sitting at a distance of 3 m from the system at the three angles of 0, 25, and 45 degrees was demonstrated using maximum likelihood expectation maximization (MLEM) method. To evaluate the quality of the reconstructed images, the peak signal-to-noise ratio (SNR) of the captured gamma camera images was evaluated as a function of the mask rank and viewing angle. In order to find the most appropriate distance between the mask and the detector in the optimal performance of the gamma camera imaging system, the distance between the mask and the detector was investigated at three distances of 3, 6 and 12 cm. The results showed that the MURA mask with rank 19, which is located at a distance of 3 cm from the detector, has a higher signal-to-noise ratio and lower angular error than masks with ranks 5 and 11, and therefore it is suitable for use in gamma cameras with security application.
کلیدواژه‌ها [English]
Gamma Camera, Nuclear Imaging, Coded Aperture, Gate Software
مراجع

[1] Shakur, H. “ Getting to know the threats of modern warfare in the field of radiation”; Imam Hossein Officer and Guard Training University. 2021, 190, 154-156 (in Persian).
[2] Cieślak, M.; Gamage, K.; Glover, R. “Coded-Aperture Imaging Systems: Past, Present and Future Development E A Review”; Meas. 2016, 92 , 59-71. doi.org/10.1016/j.radmeas.2016.08.002
[3] Saha, G. “Fundamentals of Nuclear Pharmacy”; 2004, Springer.
[4] Park, S.; Boo, J.; Hammig M.; Jeong, M. “Impact of Aperture-Thickness on the Real-Time Imaging Characteristics of Coded-Aperture Gamma Cameras“; N Eng. Technol. 2021, 53, 1266-1276. doi.org/10.1016/j.net.2020.09.012
[5] Meißner, T.; Nahm, W.; Hesser, J.; Löw, N. “Simulation Study on Super-Resolution for Coded Aperture Gamma Imaging”; arXiv:2306.08483 [physics.Med-Ph], 2023.org/10.48550/arXiv.2306.08483
[6] Liu, Y.; Shuai, L.; Li, D.; Liu, S.; Wang, Y.; Zhou, W.; Huang, H.; Wang, X.; et al. “High-Sensitivity Stereo Coded Aperture Gamma Camera for Three-Dimensional Localization of Radioactive Hotspots”; AIP Adv. 2022. 12. org/10.1063/5.0096865
[7] He, W. ; Wang, Y.; Liang, X.; Zhou, W.; Zhu, Z.; Han, H.; Zhai, J.; Zeng, X.; Feng, B.; Tang, H.; Li, D.; Long Wei, Z.Z.; Huang, X. “High-Performance Coded Aperture Gamma Camera Based on Monolithic GAGG:Ce Crystal”; ISO4 Appl. Radiat. Isot. 2021, 92. doi.org/10.1063/5.0035991
[8] Zhu, B.; Wang, Z.; Gao, T.; Chen, Q.; Huang, Q.; Mao, X.; Zhao, C.; Tao, M.; Qi, P.; Zhao, Q.; Chaowen Yang, Y.L.R.Z. “A New Contrast-to-Noise Ratio for Image Quality Characterization of a Coded-Aperture Gamma Camera”; ISO4 Appl. Radiat. Isot. 2021. doi.org/10.1016/j.apradiso.2021.109592
[9] Hashemi, S. ; Hosseinkhani, P.; Shakur, H. “Simulation And Performance Evaluation of Coded Aperture Gamma Imager System with Wide Field of View”; Measurement and radiation safety 2023, 12, 111-120 (in Persian). doi.org/10.22052/rsm.2023.252810.1020
[10] Lee, H.; Kim, J.; Lee, J.; Hyeong Kim, C. “Development And Performance Evaluation Of Large-Area Hybrid Gamma Imager (LAHGI)”; Eng. Technol. 2021, 53, 2640-2645. doi.org/10.1016/j.net.2021.01.036
 

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 23
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 2