در این مقاله دزیمتری میدان پرتو از طریق اندازه گیری رادیکال های آزاد القاء شده در هیدروسکی آپاتیت مصنوعی با بهره گیری از طیف بینی تشدید اسپین الکترون یا تشدید پارامغناطیسی الکترون (EPR) مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا نانو پودر هیدروسکی آپاتیت مصنوعی (HAP) به روش سل – ژل تهیه و پس از آمایش حرارتی، توزین و بسته بندی شد. در ادامه، نمونه ها با پرتوهای گامای حاصل از چشمه کبالت – 60 و باریکه الکترونی به انرژی MeV 10 با دزهای جذبی متفاوت، در محدوده دزهای بالا پرتودهی و شدت علامت تشدید پارامغناطیسی الکترون نمونه های پرتودیده در دمای اتاق و در مجاورت هوا اندازه گیری شد. سپس تغییرات شدت علامت تشدید پارامغناطیسی الکترون به صورت دامنه نقطه به نقطه علامت رسم و با نمونه های آلانین و پودر استخوان مقایسه گردید. نتایج به دست آمده از این بررسی نشان داد که شدت علامت تشدید پارامغناطیسی الکترون نمونه مورد بررسی در مقایسه با پودر استخوان و آلانین به مراتب بالاتر بوده و نسبت به آن ها در دز جذبی بالاتری به حالت اشباع می رسد.

در این مقاله پلاسمای چشمه یونی کوچک مقیاس تشدید سیکلوترونی الکترون آهنربا دائم با فرکانس 45/2 گیگاهرتز شبیه سازی و بررسی شده است. این چشمه با محفظه پلاسما به شعاع 50 میلی متر، طول 50 میلی متر و بیشینه توان ورودی 1 کیلووات، مولد جریان باریکه پروتونی 10 میلی آمپر با انرژی 50 کیلوولت است. به دلیل ابعاد کوچک مقیاس محفظه و طول موج بلند میکروموج (mm 4/122= ˳λ) تزریق شده در این چشمه، انتشار و انتقال میکروموج به داخل محفظه در شرایط عادی امکان پذیر نمی باشد. برای انتقال توان میکروموج به داخل محفظه و تشکیل پلاسما، دی الکتریک با جنس آلومینا با ضریب گذردهی نسبی 9 در ورودی محفظه استفاده شده است. این مقاله، به طراحی و شبیه سازی خط انتقال و جفت شدگی میکروموج به محفظه چشمه یونی کوچک مقیاس پرداخته است. در این راستا، شدت میدان مغناطیسی پیچه ها، میدان الکتریکی میکروموج و تحولات زمانی و مکانی کمیت های مهم هم چون، چگالی توان جذبی، لایه تشدید هیبرید بالا، چگالی و دمای الکترونی در زمان های اولیه تزریق میکروموج به داخل چشمه یونی پلاسما مورد ارزیابی قرار گرفته است.

نگرانی های عمومی در پی حوادث هسته ای اخیر و پرتوگیری های ناشی از رها شدن مواد پرتوزا به محیط به نحو چشمگیری افزایش یافته است. در همین راستا، ضرورت توسعه شیوه های مطمئن برای برآورد میزان پرتوگیری و دز دریافتی افراد، به ویژه در مواردی که هنگام پرتوگیری از دزیمترهای متداول استفاده نشده باشد، روز به روز بیشتر احساس می شود. برآورد به موقع میزان پرتوگیری افراد علاوه بر آنکه نقش اساسی در تعیین نحوه مراقبت های اضطراری پزشکی دارد، داده ای کلیدی در تدوین استراتژی مقابله با بحران به شمار می رود. دزیمتری گذشته نگر فرآیندی برای برآورد دز افراد پس از قرار گرفتن در معرض پرتوهای یون ساز محسوب می شود. در این پژوهش، سعی شده است پتانسیل ها و محدودیت های این روش ها مورد بررسی قرار گیرد و امکان عملی یک شیوه برگزیده نیز به محک تجربه گذاشته شود. بدین منظور، قطعات الکترونیکی تلفن های همراه از یک مدل متداول شامل خازن، مقاومت و القاگر، از نظر خاصیت لومینسانس ارزیابی شده اند. پژوهش های انجام شده نشان می دهد که آلومینای موجود در قطعات الکترونیکی می تواند سیگنال لومینسانس مناسبی تولید کند. بررسی ترمولومینسانس قطعات یادشده پس از آماده سازی شیمیایی و پرتودهی توسط چشمه کبالت - 60 از طریق آنالیز منحنی های درخشش موید آن است که آلومینای موجود در قطعه القاگر را می توان به عنوان گزینه ای مناسب برای برآورد دز در پی حوادث هسته ای و سوانح رادیولوژیکی در نظر گرفت. ضمنا این تجربه بیانگر کاربرد سیستم های موجود دزیمتری ترمولومینسانس برای دزیمتری گذشته نگر است.

در این کار، ابتدا یک پلاسمای میکروموج آرگون با فرکانس 45/2 گیگا هرتز در فشار پایین به صورت تجربی به دست می آید. سپس سعی می شود مشخصات پلاسمای تشکیل شده (دما و چگالی الکترون ها) در حضور و بدون حضور میدان مغناطیسی با استفاده از بیناب نمایی نشر نوری محاسبه و مقایسه شود. از آهنربا­های دایمی جهت محصورسازی پلاسما و تأمین میدان مغناطیسی در مکانیزم تشدید سیکلوترونی الکترونی استفاده شده و به کمک شبیه­سازی، چیدمان مناسب آهن رباها برای تولید میدان مغناطیسی مورد نظر به دست می آید. در ادامه با استفاده از مد­ل­های فیزیکی مربوطه، دما و چگالی الکترون ها محاسبه می شود. نتایج به دست آمده نشان می دهد میدان مغناطیسی اثر قابل توجه روی مشخصات پلاسما داشته و حدود 125 درصد افزایش دما و 200 درصد افزایش چگالی الکترون­ها را در پی دارد. هم چنین نشان داده می­شود طبق انتظار با کاهش فشار، دمای الکترون­ها افزایش و چگالی آن ها کاهش می­یابد که این، صحت آزمایش و نتایج به دست آمده را تأیید می­کند.