The anomalies of the absorbed dose distribution of electrons near the boundary of contacting materials at orientation in parallel with incident electron beam were predicted by computer simulation with use the ModeRTL software. Dosimetric experiments were performed on radiation-technological line to validate the theoretical predictions. Heterogeneous targets were irradiated by scanning electron beam with electron energy 10 MeV on moving conveyer. The basic laws predicted by simulation methods on curves of depth-dose distribution of electrons near the boundary of contacting materials with different densities and/or atomic numbers were experimentally confirmed. The physical models for explanation of observed boundaries effects are considered in the report.

Authors have developed the computer technology for simulation of practical tasks in radiation sterilization process in accordance with Method 1, Standard ISO 11137 and IAEA Code of Practice. The technology was realized on the base of the RT-Office modules for modeling by Monte Carlo method of an absorbed dose in an irradiated heterogeneous targets with electron beam (EB), X-ray and gamma-ray and specialized software ModeSAL. The software ModeSAL was used for simulation and comparative analysis of a sterility assurance level (SAL) and a sterilizing dose for bioburden to achieve a required SAL in an irradiated product. The mathematical approach of the technology is based on the detailed and precise consideration of a selfconsistent physical and geometrical models of calculation an EB, X-ray and gamma-ray dose maps in an irradiated product, a SAL, a sterilizing dose and the spatial and time uncertainties for dose provided to an irradiated product. The analysis of interrelations between parameters of EB radiation facility and values of a SAL and a sterilizing dose are considered.

The simulation of the absorbed dose distribution into thin films with different thickness inserted between flat boundaries of two homogeneous materials as well as the absorbed dose distribution near to boundaries of these materials irradiated with a scanned electron beam were fulfilled. Films inserted in multi-layer targets were parallel orientated with an incident electron beam (EB). The simulation was performed by the Monte Carlo method with utilization of the software ModePEB which was designed for predictions of a dose distribution in heterogeneous targets irradiated by EB with the electron energy range from 0,1 to 25 MeV. Comparison results of MC simulation with dosimetry for electron dose distribution formation in multi-layer targets with thin films is discussed.

Introduction success of radiation technologies substantially depends on development of a software, capable effectively to simulate processes of an irradiation. The simulation of the absorbed depth dose distributions into thin polyvinylchloride dosimetric films located in the stack of plates of a reference materials irradiated with a scanned electron beam was fulfilled. Simulation of electron beam dose distributions in the multi-layer packages was accomplished by the Monte Carlo method in a three-dimensional geometrical model with utilization of the software ModeStEB. Results of benchmarking experiment for the software ModeStEB, which is used for simulation of industrial electron beam processing, are considered.

Індекс рубрикатора НБУВ: В346.12 + З42-5

Рубрики:

Дозиметрія

Дозиметрія ядерних випромінювань

Шифр НБУВ: Ж29137 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Зазначено, що дослідження, спрямовані на розвиток засобів комп'ютерного моделювання та розрахункових методів для спектрометрії джерел радіаційного випромінювання, є актуальними для рішення широкого класу задач в промислових радіаційних технологіях. Досліджено вплив спектральних характеристик пучка електронів на формування розподілу поглиненої дози у матеріалах із різними атомними номерами. Моделювання просторового розподілу поглиненої дози електронів в опромінюваних мішенях проведено за допомогою методу Монте-Карло із використанням програми ModeRTL. Розглянуто результати числових експериментів.

Проведено апробацію спеціального розрахункового методу PFSEM для відновлення характеристик пучка електронів (ПЕ) на базі двопараметричної підгонки напівемпіричної моделі для глибинної залежності дози (ГЗД) ПЕ. Вимірювання дози електронів у стандартному дозиметричному клині проведено в процесі радіаційної стерилізації медичних виробів на радіаційному обладнанні з прискорювачем електронів в Інституті Ядерної Хімії та Технологій, Варшава, Польща. Спостережено задовільне узгодження між результатами вимірювання та моделювання ГЗД ПЕ із використанням PFSEM методу.

Індекс рубрикатора НБУВ: В381.08

Рубрики:

Дозиметрія. Захист радіаційний < Експериментальні методи і апаратура фізики атомного ядра і елементарних частинок >

Шифр НБУВ: Ж43925 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто порівняльні методи обробки результатів вимірювань глибинних розподілів дози електронного випромінювання для визначення практичного пробігу електронів. Тестові набори даних одержують моделюванням глибинних розподілів дози методом Монте-Карло. Точність обчислювального методу визначають за середньоквадратичною помилкою результатів обробки тестових наборів даних. Порівняно обчислювальні методи обробки результатів вимірювань, які відрізняються розмірами області оброблюваних даних і видами функцій, які використовуються для апроксимації цих даних. На підставі порівняння точності методів обгрунтовуються рекомендації з вибору обчислювальних методів визначення практичного пробігу електронів для комп'ютерної дозиметрії електронного випромінювання.

Розглянуто важливість створення психодіагностичного обладнання з урахуванням сучасних інформаційних можливостей. Запропоновано використання концепції IoT для створення концептуальної моделі (КМ) інформаційно-вимірювальної системи (ІВС) із функцією віддаленого управління. Об'єктом дослідження є автоматизований процес психофізичної діагностики людини. Мета роботи - розробка КМ системи обробки інформації зі здатністю тривимірного представлення тестових сигналів, дистанційним керуванням процесом тестування, збором даних і збереженням їх на віддаленому сервері. Розглянуто структуру ІВС, що містить блоки управління, тестування, отримання та передачі даних і блок обробки та збереження даних. Описано компоненти блоку управління. Наведено діаграму класів блоку управління. Розглянуто компоненти блоку тестування та їхню взаємодію між собою та компонентами збору і передачі даних. Наведено опис пристроїв для 2- та 3-вимірної подачі тестових сигналів. Створено модель пристрою "Куб" для об'ємного подання світлових сигналів. Розроблено та наведено структуру бази даних ІВС. Розроблено КМ ІВС із функціями дистанційного керування, 2- і 3-вимірної подачі тестових сигналів і діагностування психофізичного стану людини в режимі реального часу. Принцип роботи системи передбачає передачу даних за допомогою WiFi або GPRS-з'єднання. Застосування статистичного аналізу та інших методів обробки результатів надає можливість здійснювати якісне діагностування психофізичного стану людини.

Обговорено подібність дисипативних режимів генерації та режимів надвипромінювання для систем збуджених квантових випромінювачів (КВ), поміщених у відкритий резонатор. У разі існування резонаторного поля за рахунок відбиття від торців системи звичайно реалізується дисипативний режим генерації. При цьому декремент коливань у хвилеводі у разі відсутності випромінювачів виявляється більше інкремента виникаючої нестійкості системи випромінювачів, поміщеної в резонатор. При описі цього режиму вплив випромінювачів один на одного і сума їх власних полів нехтується. Поле резонатора змушує осцилятори випромінювати або поглинати кванти синхронно з ним, залежно від локального значення інверсії заселеності. Генерація набуває слабко осциляторний характер через несинхронну зміну інверсії заселеності системи випромінювальних диполів (нутації), що мають основний і збуджений рівні енергії. Для опису процесу цілком достатньо рівнянь напівкласичної теорії, заснованої на використанні матриці щільності. У разі, коли резонаторне або хвилевідне поле відсутнє, врахування власних полів осциляторів стає істотним. Для моделювання процесу надвипромінювання застосовуються великі частки-випромінювачі, для опису яких слід скористатися рівняннями для матриці щільності. Показано, що взаємодія КВ в цьому випадку обумовлена електромагнітними полями в умовах, коли перекриття їх хвильових функцій несуттєво. Отримано рівняння, що надають можливість розглянути процес взаємодії випромінювачів. У разі взаємодії випромінювачів у резонаторі формується інтегральне поле, зростання інтенсивності якого призводить до синхронізації випромінювачів. Показано, що характерні часи розвитку процесу, а також досяжні амплітуди збуджених полів для дисипативних режимів генерації та режимів надвипромінювання випромінювачів, що заповнюють відкритий резонатор, виявляються порівнюваними.

The reasons for the creation of a modern psychodiagnostic system are considered. The design and implementation of an information processing system using the structure of the reference model of the Internet of Things is proposed. The existing psychodiagnostic tools and a number of disadvantages are described. In the process of developing the system design, requirements were formed: three-dimensional representation of signals, remote control of the diagnostic process, data collection, transmission and storage on a remote server, processing of results, expert assessment. The main two tasks of the study are formed. The structure of an information processing system containing four blocks interacting with each other is presented. The principle of operation of the system provides for the transfer of data for testing and saving the results on a cloud server using WiFi or GPRS connection. The Thingspeak cloud service used provides guaranteed access to research data "anytime and from anywhere in the world". Data exchange occurs every 15 seconds when using the free version and with a cycle of up to 1 second when using the cloud on a commercial basis. The models of LED-cube, LED-ball, LED panels diagnosed using addressable digital RGB LEDs with built-in WS2812B microcontrollers (PRC) have been developed. A method for assessing the influence of various types of load on the functional state of a person is proposed. Scenarios of data processing for the formation of a subject's profile in the case of unclear classes are considered. The importance of developing such a system lies in the possibility of using various types of communication for data transmission and the ability to adapt it to non-standard research requirements.