ستون تقطير از اجزاي حياتي در پالايشگاه نفت ، پتروشيمي، تاسيسات فرآوري گازها و كارخانه هاي صنايع شيميايي است. عملكرد چنين كارخانه هاي صنعتي بستگي به توانايي عملكرد پيش بيني شده براي اين ستون ها دارد. در شرايط غير طبيعي، ممكن است يك يا چند اختلال در عملكرد رخ دهد. اين اختلال در عملكرد را مي توان به سه دسته طبقه بندي كرد: اختلالات مكانيكي، اختلالات سرعت جريان و اختلال در فرآيند. اختلال مكانيكي شامل مواردي نظير جابجايي يا معيوب شدن سيني هاي ستون، خوردگي سيني، خميدگي يا سقوط سيني ها و جابجا شدن پخش كننده سيال و بخار در درون ستون است.اختلال در سرعت جريان شامل كاهش و يا تشديد جريان خارج شده از دهانه افشانه ، خشك شدن سيني و يا گرفتگي و رسوب در سيني هاست. همچنين اختلال در فرآيند نيز شامل ايجاد كف در سيني، بروز مشكل در متراكم كننده و توزيع نامطلوب بخار و سيال در ستون است. در اين راستا و براي تشخيص چنين اختلالهايي در عملكرد يك ستون تقطير مي توان تكنيك اسكن با استفاده از پرتوهاي گاما را بكار گرفت. در اين روش، پرتوهاي گاماي يك چشمه راديو ايزوتوپي پس از عبور از ديواره ستون تقطير و لايه ها و مواد موجود در مسير، تضعيف شده و در آشكارسازي كه در سمت مقابل چشمه قرار گرفته است ثبت مي شوند. با اسكن ارتفاع ستون توسط مجموعه چشمه و آشكارساز يك نمودار شار گاما بر حسب ارتفاع حاصل خواهد شد. چنانچه اين نمودار را با نمودار از قبل گرفته شده از يك ستون سالم و بدون عيب مقايسه نماييم، تغيير در ميزان تضعيف شار گاما وجود اختلال را نشان مي دهد. در اين سيستم، الكترونيك پردازش از اهميت زيادي برخوردار است بطوريكه با طراحي الكترونيك مناسب مي توان دقت، سرعت عملكرد را افزايش داده و حجم كل دستگاه را براي كاربردهاي مختلف كوچكتر نمود. در بخش طراحي، كد مونت كارلوي MCNP4C براي شبيه سازي دستگاه بر اساس عبور يا پراكندگي پرتو، مورد استفاده قرار گرفته است. نتايج شبيه سازي مونت كارلو نشان مي دهد كه روش پرتوهاي عبوري در مقايسه با تكنيك پرتوهاي پس پراكندگي، از حساسيت بيشتري برخوردار است. با استفاده از نتايج شبيه سازي و محاسبات مربوط به قدرت (اكتيويته) چشمه، دستگاه نهايي در محيط آزمايشگاه ساخته شده و مورد آزمايش قرار گرفت. اين دستگاه شامل يك چشمه راديو اكتيو سزيم-137 با انرژي گاماي گسيلي keV662 و اكتيويته 8 ميلي كوري، يك آشكارساز سوسوزن يدور سديم با ابعاد 3×3 اينچ (62/7× 62/7 سانتيمتر) و سيستم الكترونيك و پردازش مربوطه مي باشد. سيستم مذكور بر روي يك نمونه كوچك از ستون تقطير به ارتفاع 5/1 متر و قطر 50 سانتي متر كه شامل 4 عدد سيني است، آزمايش گرديد. نتايج حاصل از آزمايش دستگاه نشان مي دهد كه با اين سيستم مي توان با دقت 5/0± سانتيمتر، مكان قرارگيري سيني ها و خرابي هاي احتمالي را بدون نياز به دسترسي به درون ستون، تشخيص داد.

دستگاه اندازه گيري پروفايل باريكه ابزار تشخيصي است كه براي تعيين پروفايل يا به عبارتي نيمرخ باريكه به كار مي رود. كاربرد اين دستگاه در شتابدهنده ها مي باشد. دستگاه مذكور كه با نام دقيق نمايشگر الكترون ثانويه (secondary electron monitor) شناخته مي شود از چند رشته سيم كه با فاصله و عايق از هم كه در راستاي عمودي و افقي قرار گرفته اند، تشكيل شده است. با برخورد باريكه شتابدهنده به سيم ها بارها در آن متوقف مي شود. در سيستم طراحي شده از مجموعه سي و دو رشته سيم (شانزده سيم افقي و شانزده سيم عمودي) استفاده شده است. در مرحله بعد بايد جريان هر كدام از سيم ها تقويت و به ولتاژ تبديل شود كه در اين راستا برد الكترونيكي مخصوصي براي اين منظور طراحي و ساخته مي شود. در نهايت اطلاعات از طريق ميكرو كنترلر به كامپيوتر انتقال داده مي شود. براي پردازش و بدست آوردن داده ها برنامه كامپيوتري توسط Microsoft visual studio نوشته شده است. براي قرارگيري شبكه مورد نظر در راستاي حركت باريكه، چمبره خلاء متناسب با تيوب شتابدهنده طراحي و ساخته شد. سپس پايه مناسب براي قرارگيري چمبر طراحي و ساخته شد. در نهايت سيستم بر روي شتابدهنده مورد نظر نصب شده و اندازه گيري پروفايل (نيمرخ) مربوطه صورت مي گيرد.

تشخيص سرطان سينه از طريق ماموگرافي انجام مي گيرد. از آن جا كه تابش پرتو‌هاي يونساز ايكس مهمترين ريسك در ماموگرافي بوده و احتمال ابتلا به سرطان سينه را افزايش مي دهد، سنجش دز ضروري مي باشد. يكي از روش هاي موجود، دزسنجي بافت زنده مي باشد كه به دلايلي نظير ايجاد مشكلات تشخيصي، عدم امكان سنجش دز عمقي و نيز عدم امكان بررسي شرايط مختلف پرتودهي توصيه نمي شود. دزيمتري با استفاده از فانتوم سينه روش مناسبتري مي باشد. فانتوم هاي سينه موجود اغلب به منظور كاليبراسيون دستگاه ماموگرافي به كار ميروند و قابليت استفاده در دزيمتري را ندارند، زيرا از لحاظ شكل، ابعاد، انعطاف پذيري، خواص راديوگرافي (چگالي، عدد اتمي و چگالي الكتروني) تشابه لازم با بافت سينه را دارا نبوده و به دليل عدم امكان تعبيه دزسنج، قابليت سنجش دز عمقي در آن ها وجود ندارد. فانتوم ساخته شده از لحاظ ظاهري و مشخصات پرتوگيري تشابه بسيار زيادي با بافت سينه داشته و به دليل ساختار لايه اي، امكان سنجش دز براي ضخامت هاي متفاوت سينه فشرده در شرايط مختلف پرتودهي دستگاه را فراهم مي نمايد. اين فانتوم علاوه بر قابليت دزيمتري مي تواند در كنترل كيفيت، كاليبراسيون دوره‌اي و نيز تست دستگاه مورد استفاده قرار گيرد.

در سراسر دنيا حلقه هاي جرياني چند فازي مختلفي از طول چند متر تا طول چند كيلومتر طراحي و ساخته شده اند كه هركدام براي كاربردهاي خاصي ايجاد شده اند. اما به طور كلي تا كنون در ايران حتي يك سيستم دوفازي گاز-مايع كه قادر به توليد الگوهاي جرياني دوفازي گاز-مايع هم در خطوط لوله افقي و هم در خطوط لوله عمودي، همراه با ابزار دقيق اندازه گيري پارامتر هاي جريان هاي مايع و گاز به صورت مجزا و هم به صورت تركيبي باشد، وجود ندارد. براي مطالعات جريان دوفازي آب-هوا كه راحت ترين و پركاربردترين نوع جريان دو فازي است، بيشتر از فانتوم هاي مختلف استفاده مي شود كه اين فانتوم ها به علت عدم حركت و ايستا بودن با حالت واقعي كه جريان آب و هوا در حال حركت مي باشند، بسيار تفاوت دارد.معايب استفاده از فانتوم در شرايط استاتيك بر كسي پوشيده نيست و توانايي ايجاد حالت واقعي به صورت ديناميك بسيار حايز اهميت است بدين منظور يك سيستم جريان دو فازي با قابليت تشكيل رژيم¬هاي جرياني متعدد مورد طراحي قرار گرفت.

يكي از روش هاي درمان سرطان تيروئيد، مصرف يد 131 توسط بيماران است. دزسنجي يك فرآيند مهم در اندازه گيري شدت تابش مواد پرتوزا و ميزان جذب آن ها در بدن بيمار است، كه در پزشكي هسته اي كاربردهاي گسترده اي دارد. از موارد استفاده آن مي توان در افزايش اثر بخشي درمان اختلالات تيروئيد بوسيله ي يد پرتوزا نام برد. با توجه به استفاده از مواد پرتوزا با فعاليت بالا در اين درمان، بايد از دزسنج مناسب جهت پايش وضعيت اندام هدف (تيروئيد) و اندام بحراني (مغز قرمز استخوان و حنجره و غيره) و همچنين دز دريافتي توسط افراد نزديك بيمار پس از دريافت يد پرتوزا توسط وي و ترخيص از بيمارستان، استفاده گردد. از معايب دزسنج هاي رايج تيروئيد مي توان به عدم قابليت حمل، عدم گزارش نتيجه به صورت بلادرنگ و بازدهي محدود آنها، اشاره كرد. با توجه به موارد فوق، وجود يك دزسنج تيروئيد كه علاوه بر رفع معايب ذكر شده داراي دقت و قابليت اطمينان بالا باشد، ضروري به نظر مي رسد. اين دزسنج شامل دو آشكارساز سوسوزن حساس به پرتوهاي گاما و ايكس است كه با استفاده از يك سيستم شمارنده به نمايشگر متصل شده اند.

فانتوم سر و گردن ايراني چند منظوره (ميهن)، وسيله¬اي است كه شبيه¬ساز تمام يا بخشي از بدن انسان است. در حوزه پرتو پزشكي و فيزيك پزشكي، فانتوم¬ها بايد داراي خواص جذب و تضعيف پرتو مشابه بافت بدن باشند. كاربرد آنها در دزسنجي اندام¬هاي مختلف بدن انسان است تا بتوان درمان مؤثري براي بيماران عمدتاً سرطاني تجويز كرد. همچنين از فانتوم¬ها براي ارزيابي كاركرد دستگاه¬هاي تصويربرداري استفاده مي-شود. فانتوم تهيه شده با استفاده از چاپگر سه¬بعدي هم از نظر شكل ظاهري و هم از نظر خصوصيات پرتوي با بخش سر و گردن انسان مشابه است. از آنجا كه آب مشابهت زيادي با بافت بدن دارد، اين فانتوم تو خالي به گونه¬اي طراحي شده است كه بتواند حاوي اجزاي مختلف از جنس هوا (معادل حفره¬¬ بيني) و يا استخوان (مشابه استخوان فك انسان) و بافت نرم (آب و ماده كاربردي در چاپگر) باشد و بقيه آن با آب پر شود. همچنين در آن بخش¬هايي جهت قرارگيري دزسنج¬هايي از جنس فيلم و دزسنجي گرماليان (TLD) قرار دارد كه بتواند هم به¬صورت نقطه¬اي و هم به¬صورت دو بعدي توزيع دز در اندام¬ها را در اختيار قرار دهد. قابليت افزودن و كاستن اجزاي مختلف به اين فانتوم، آن را براي انواع كاربردها، از دزسنجي در پرتودرماني و پزشكي هسته¬اي تا كاربرد در اطمينان كيفي دستگاه¬هاي تصويربرداري پزشكي هسته¬اي و آناتوميك (مانند CT) و حتي كمك در توسعه نرم¬افزارهاي بازسازي تصوير، به ابزاري مناسب تبديل مي-كند.

انتشار خواسته يا ناخواسته مواد پرتوزا در محيط، باعث آلودگي محيط زيست مي شود كه براي سلامتي انسان و محيط زيست خطرناك است. از جمله مواد پرتوزا مي توان به عناصر گسيلنده آلفا و گاما اشاره كرد. با توجه به آلفا گسيل بودن اين عناصر چنانچه مقدار كمي از آن ها وارد زنجيره غذايي و بدن شود بسيار خطرناك خواهد بود. همچنين با آشكارسازي و شناسايي نمونه هاي محيطي مي توان اطلاعات با ارزشي درباره فعاليت هاي هسته اي انجام شده بدست آورد. شناسايي اين عناصر مي تواند با استفاده از روش هاي شيميايي يا سوسوزن هاي مايع انجام شود. اين روش ها پرهزينه، وقت گير و غير قابل بازگشت مي باشند. با استفاده از آشكارساز فوزويچ مي توان بر اين مشكلات فائق آمد. تركيب دو سوسوزن مختلف كه به صورت اپتيكي با يك لامپ تكثيرگر فوتون جفت شده اند را آشكارساز فوزويچ مي نامند. در اين اختراع آشكارساز فوزويچ دولايه براي شناسايي، جداسازي و طيف نگاري ذرات آلفا و پرتوهاي گاما طراحي و ساخته شده است. اين آشكارساز متشكل از سوسوزن پلاستيك NE-102 و سوسوزن CsI(Tl) است. ضخامت بهينه اين سوسوزن ها با استفاده از بسته نرم افزاريGEANT4 براي سوسوزن پلاستيك و CsI(Tl) به ترتيب 50 ميكرومتر و 3 ميلي متر تعيين گرديد. براي قابل حمل و نقل سازي آشكار ساز منبع تغذيه اي با اندازه كوچك كه ورودي اش از رايانه تامين مي شود طراحي و ساخته شد. در اين اختراع جداسازي و طيف نگاري توسط روش هاي ديجيتال انجام گرفت. ديجيتال سازي پالس هاي آشكارساز، توسط نوسان نما ديجيتال صورت پذيرفت. پس از ديجيتال سازي و انتقال پالس ها به رايانه با استفاده از سه الگوريتم مختلف جداسازي و شناسايي پالس ها صورت گرفته و طيف ارتفاع پالس ذرات آلفا و پرتوهاي گاما در نمودار هاي جداگانه رسم مي شود و با آمدن پالس هاي بعدي طيف مربوطه به روز مي گردد. سه الگوريتم مذكور عبارتند از: جداسازي براساس زمان خيزش، جداسازي بر اساس زمان ثابت و شبكه عصبي مصنوعي. نسبت به ساير روش ها شبكه عصبي مصنوعي عملكرد بهتري دارد.

در اين اختراع بهبود رفتار اشتعال پذيري پليمر پلي بوتيلن ترفتالات PBT با استفاده از پرتودهي با باريكه الكترون 10MeV حاصل از شتابدهنده رودترون TT-200 و افزودن توأمان مواد افزودني تاخير انداز شعله (ملامين و آلومينيوم فسفات هر يك با 10% وزني) براي اولين بار در كشور مورد بررسي قرار گرفته است. آزمون هاي لازم جهت بررسي خواص پليمر مطابق استانداردهاي بين المللي و در مراكز تحقيقاتي معتبر انجام شده اند نتايج حاصل از انجام آزمون تعيين درصد ژل بيانگر اين نكته است كه پرتودهي در گستره در KGy 400- 200 موجب ايجاد اتصالات عرضي با درصد ژل بيش از 90% در ساختار پليمر مي شود. نتايج آزمون كشش نشان دهنده آن است كه در اثر پرتودهي استحكام كششي پليمر افزايش مي يابد. افزودن تاخير اندازهاي شعله باعث افزايش ميزان اتلاف دي الكتريك پليمر مي شود اما كراسلينك نمودن پليمر ميزان اتلاف دي الكتريك آن را تا ده برابر كاهش مي دهد. همچنين پايداري حرارتي پليمر با افزودن عوامل تاخير انداز شعله و پرتودهي افزايش مي يابد. در اثر پرتودهي سرعت اشتعال پليمر تقريبا به نصب مقدار آن براي پليمر خالص مي رسد. پرتودهي پليمر حاوي افزودني هاي تاخير انداز شعله با دز kGy 400 موجب خود فرو نشاني پليمر و رسيدن به درجه V00 آزمون اشتعال عمودي مي شود.

در اين روش چشمه ي گاما از يك سو به لوله ي حاوي درصدهاي معين دوفازي مي تابد و از سوي ديگر تعداد گاماهاي عبوري و پراكنده شده توسط آشكارسازها شمارش مي شود. هر چقدر حجم بيشتر و چگالي بالاتري در سر راه گاماها قرار گيرد تعداد گاماهاي عبوري كاهش خواهد يافت و تعداد گاماهاي پراكنده شده افزايش مي يابد. تعداد شمارش هاي ثبت شده در آشكارسازها به عنوان ورودي هاي شبكه ي عصبي قرار مي گيرد و اين شبكه ي آموزش ديده، درصد خروجي را با دقت بالايي ( خطاي كمتر از 1 درصد) تشخيص مي دهد. اين طرح بسيار پركاربرد در صنايع نفت و پتروشيمي است.