X-ray tube simulation using Monte Carlo techniques
| datacite.contributor.RelatedPerson | Γεώργιος Παναγιωτάκης | |
| datacite.contributor.RelatedPerson | Λένα Κωσταρίδου | |
| datacite.contributor.Supervisor | Δημήτριος Νικολόπουλος | |
| datacite.rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 | el |
| dc.contributor.author | Κούστας, Αθανάσιος | |
| dc.contributor.other | Koustas, Athanasios | |
| dc.date.accessioned | 2021-11-18T06:28:52Z | |
| dc.date.available | 2021-11-18T06:28:52Z | |
| dc.date.copyright | 2021-09-27 | |
| dc.degree | masterThesis | el |
| dc.description.abstract | X-ray tube is the most significant component utilized in a variety of different imaging modalities. The Monte Carlo (MC) package that was used to simulate the X-ray tube was EGSnrc and especially BEAMnrc. The aim of this thesis is to describe the necessary steps to simulate an X-ray tube and evaluate the results of the simulation. The first part outlines the essential theoretical background to understand the X-ray tube main principles of operation and the different modalities which it can be applied. The interactions of radiation with matter which are utilized within the simulation are described and explained. The reference to the MC method and how modeling of high-energy physics is accomplished was evaluated as most important. The installation process of the MC package EGSnrc has a distinct number of steps that need to be followed with precision and are explained in detail. Next, the reader is presented with an introduction to BEAMnrc and its main parameters. Afterwards, a detailed description of the simulated model is displayed along with figures that shows all stages until it is complete. For every simulation run the produced spectrum is displayed alongside with the number of simulated electrons that were generated and hit the target together with the produced number of photons. The results consist of different combinations of anode angles, anode materials, filters, two different shapes of electron beams and with the use of variance reduction technique or without. Finally, there is a reference to the gained experience from this thesis, the limitations of this study and new ideas that could be accomplished in the future. | el |
| dc.description.translatedabstract | Η λυχνία ακτίνων X είναι το σημαντικότερο εξάρτημα σε πληθώρα διαφόρων απεικονιστικών συστημάτων. Το πρόγραμμα που χρησιμοποιήθηκε για την προσομοίωση Monte Carlo (MC) λυχνίας ακτίνων X ήταν το EGSnrc και συγκεκριμένα το BEAMnrc. Ο στόχος αυτής της εργασίας είναι η περιγραφή των απαραίτητων βημάτων για να προσομοιωθεί μια λυχνία ακτίνων Χ και ακόμη η αξιολόγηση των αποτελεσμάτων της προσομοίωσης. Το πρώτο μέρος σκιαγραφεί το απαραίτητο θεωρητικό υπόβαθρο που είναι απαραίτητο για την κατανόηση των βασικών αρχών λειτουργίας μιας λυχνίας ακτίνων X και τα διαφορετικά συστήματα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί. Οι αλληλεπιδράσεις ακτινοβολίας και ύλης που αξιοποιούνται κατά της προσομοίωση περιγράφονται και επεξηγούνται. Η αναφορά στην τεχνική MC και ο τρόπος με τον οποίο προσομοιώνει την φυσική υψηλών ενεργειών θεωρείται πολύ σημαντική. Η διαδικασία εγκατάστασης του προγράμματος MC, EGSnrc περιγράφεται από ένα σύνολο βημάτων που πρέπει να ακολουθούνται αυστηρά τα οποία εξηγούνται αναλυτικά. Στη συνέχεια παρουσιάζεται στον αναγνώστη μια εισαγωγή στο BEAMnrc και στις βασικές παραμέτρους του. Ακολούθως, παρουσιάζεται μια αναλυτική περιγραφή του μοντέλου που προσομοιώνεται μαζί με σχήματα που απεικονίζουν όλα τα στάδια μέχρι την ολοκλήρωση του. Για κάθε εκτέλεση της προσομοίωσης, επιδεικνύονται τα παραγόμενα φάσματα μαζί με τον αριθμό των ηλεκτρονίων που προσομοιώνονται και χτυπούν την άνοδο αλλά και τον αριθμό των φωτονίων που παράγονται. Τα αποτελέσματα αφορούν διαφορετικούς συνδυασμούς, γωνιών ανόδου, υλικών ανόδου, φίλτρων, δύο διαφορετικών μορφών ηλεκτρονιακής δέσμης και χρήση τεχνικών μείωσης μεταβλητών ή μη χρήση αυτών. Τέλος, γίνεται αναφορά στη εμπειρία που αποκτήθηκε από αυτή την εργασία, στους περιορισμούς της και σε νέες ιδέες που μπορούν να επιτευχθούν στο μέλλον. | el |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10889/15613 | |
| dc.language.iso | en | el |
| dc.subject | Monte Carlo | el |
| dc.subject | X-ray tube | el |
| dc.subject.alternative | Λυχνία ακτίνων Χ | el |
| dc.title | X-ray tube simulation using Monte Carlo techniques | el |
| dc.title.alternative | Προσομοίωση λυχνίας ακτίνων X με χρήση τεχνικών Monte Carlo | el |
| oaire.licenseCondition | null | el |