Sürüklemeli şerit CdZnTe dedektörleri için compton kamera simülasyonu
Compton camera simulation for drift strip CdZnTe detectors
Yazar: EZGİ GÖKÇE DİK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ BURÇİN DÖNMEZ
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Uzay Bilimleri ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Astronomi ve Uzay Bilimleri = Astronomy and Space Sciences

Özet:
Bu tezde sürüklemeli şerit CdZnTe dedektör kullanılarak Compton kamera simülasyonu yapılmıştır. Compton kamera simülasyonları ve veri analizi için MEGAlib analiz ve görüntüleme programı kullanılmıştır. Simülasyonlar MEGAlib içinde GEANT4 ile gerçekleştirilmiştir.

	Optimum görüntü kalitesine sahip olması hedeflenen Compton kamera için başlangıçta üç kütle modeli geliştirilmiştir. Bu modeller üzerinde gama ışın kaynakları kullanılarak simülasyonlar gerçekleştirilmiş ve alınan sonuçlar Compton kamera performans parametreleri üzerinden değerlendirilmiştir. Değerlendirmeler sonucunda, geliştirilmek üzere kütle modeli 1 tercih edilmiştir ve bu doğrultuda kütle modeli 4 oluşturulmuştur. Kütle modeli 4, dokuzar silikon dedektör içeren 4 katman ve dokuzar CZT dedektör içeren 2 katman içermektedir. 300, 356, 662, 1000 ve 1333 keV enerjili gama ışın kaynakları ile kütle modeli 4 için simülasyonlar gerçekleştirilmiştir. Kütle modeli 4'ün 662 keV'de 4.46º ARM dağılımı FWHM değerine sahip olduğu görülmüştür. 

	Son olarak 300, 356, 662, 1000 ve 1333 keV enerjili gama ışın kaynakları için kütle modeli 4'e ait etkin alanlar hesaplanmış ve kütle modeli 1 etkin alan değerleri ile karşılaştırılmıştır. Değerlendirme sonucunda kütle modeli 4'e ait etkin alanların, kütle modeli 1'e ait etkin alanlara kıyasla beklenen artışı gösterdiği gözlenmiştir. Tam enerji değeri üzerinden elde edilen ARM dağılımı FWHM değerlerinde de kütle modeli 1'e göre iyileşme olduğu görülmüştür. Bu sonuçlar ile kütle modeli 4, olası bir uzay görevi için avantajlı bir Compton kamera prototipi olarak kendini göstermiştir.

Abstract:
In this study, Compton camera simulation was performed using CdZnTe drift strip detector. MEGAlib data analysis and imaging program was used for the Compton camera simulations and data analysis. Simulations were performed with GEANT4 in MEGAlib.

	Initially, three mass models have been developed for the Compton camera, which is intended for optimum image quality. Simulations were performed by using gamma ray sources on these mass models. The results from simulations were evaluated by Compton camera performance parameters. As a result of the evaluations, mass model 1 was chosen for development and accordingly mass model 4 was formed. Mass model 4 consists of 4 silicon layers each containing 9 silicon detectors and 2 CZT layers each containing 9 CZT detectors. Simulations were performed for mass model 4 with gamma ray sources with the energy of 300, 356, 662, 1000 and 1333 keV. The mass model 4 was found to have 4.46º FWHM value for its ARM distribution at 662 keV.
 
	Finally, effective areas of mass model 4 were calculated for gamma ray sources with the energy of 300, 356, 662, 1000 and 1333 keV. The results were compared with mass model 1 effective area values. As a result of the evaluation, it was observed that the effective areas of mass model 4 show the expected increase compared to effective areas of mass model 1. It was also observed that the FWHM values of ARM distribution for photopeak energies improved compared to mass model 1. Consequently, these results showed that mass model 4 is an advantageous Compton camera prototype for a possible space mission.