چکیده: در موقعیت‎های زیادی برای توصیف اثر تابش در زیست‎شناسی، دز جذبی کاملا نامناسب است، چون مکانیسم‎ها و اثرات بویژه در ابعاد سلولی و زیر‎سلولی، با ویژگی‎های میکروسکوپیکی غیریکنواخت حاکم هستند. روشن است که الگوی میکروسکوپیک برهم‎کنش‎ها و انرژی ذخیره شده تابش‎، برای درک جزئیات مکانیسم اثرات تابش، بسیار مهم می‎باشد. حوزه میکرودزیمتری در برگیرنده توصیف فیزیکی تمام الگوهای میکروسکوپیک توزیع دز است. هدف اصلی و کاربردهای عمده میکرودزیمتری در ارتباط با مسائل زیست‎شناختی است و این مسائل به شدت در مطالعات فیزیکی تاکید می‎شوند، با این وجود میکرودزیمتری می‎تواند در حوزه‎های دیگری مانند شیمی، آشکارسازهای فیزیکی، میکروالکترونیک، حفاظت در برابر پرتو و ... توصیف دقیق‎تری از توصیف‎های ماکروسکوپی تابش بیان نماید. هدف این پژوهش طراحی و ساخت یک میکرودزیمتر نوترون، جهت کاربردهای پزشکی است و بنابراین دیواره آن ماده معادل بافت نرم است. با توجه به اینکه تعداد برهم‎کنش‎ها در میکرودزیمتری اندک است، بنابراین به وسیله‎ای نیاز داریم که اثر این تعداد را افزایش داده و همچنین رابطه‎ای خطی بین تعداد اولیه یونش‎ها و برانگیزش‎ها و تعداد نهایی برقرار باشد، تا از مقدار انرژی به جا گذاشته شده مطلع گردیم. لذا در این پژوهش، شمارنده تناسبی از یک سیم آنود محوری احاطه شده با مارپیچ استوانه‎ای طراحی شد تا تکثیر یکنواخت‎تر الکترون در حجم کوچکتری از آشکارساز را فراهم آورد. وجود مارپیچ باعث افزایش قدرت تفکیک و تکثیر بزرگ‎تری بدون اعمال ولتاژ بیش‎تر به آنود می‎شود. در ولتاژ کار بدست آمده زمانی که ولتاژ آنود و مارپیچ به ترتیب 750 و 150 ولت می‎باشد، حضور مارپیچ بیش از %60 شدت میدان الکتریکی را افزایش می‎دهد. به منظور ساخت میکرودزیمتر ابتدا با استفاده از آزمایشگاه مجازی پارامترهای مختلف را تحت بررسی قرار دادیم. برای طراحی و بهینه‎سازی پاسخ میکرودزیمتر برای ترابرد ذره و بررسی پارامترهای موثر بر اندازه‎گیری‎های میکرودزیمترها مانند جنس و ضخامت دیواره میکرودزیمتر، ابعاد، گاز، نوع و انرژی چشمه و ... از کد شبیه‎سازی مونت کارلو GEANT4 استفاده کرده و جهت طراحی میدان الکتریکی، اثر مارپیچ، ولتاژهای مارپیچ و آنود، فاصله بهینه مارپیچ تا آنود، ضخامت آنود و مارپیچ، تاثیر ضرایب گذردهی بر شدت میدان از کد COMSOL استفاده نمودیم. همچنین جهت محاسبه توان توقف و برد، اقدام به نوشتن برنامه به زبان برنامه‌نویسی فرترن کرده‎ایم. جهت راستی آزمایی از کدMCNPX نیز بهره بردیم. به منظور بررسی دقیق حالت‎های مختلف بهینه‎سازی کمیت‎های میکرودزیمتری و عدم قطعیت‎های آن‎ها و طیف‎های میکرودزیمتری را محاسبه و رسم نمودیم. در این راستا شبیه‎سازی‎های متعددی انجام شد و با توجه به نتایج آن‎ها، اقدام به ساخت یک نمونه‎ی آزمایشگاهی از یک میکرودزیمتر استوانه‎ای راست با قطر 25 و ضخامت دیواره 5 میلی‎متر از پلی‎اتیلن نمودیم. به منظور عدم ‎رسانندگی پلی‎اتیلن از لایه مس به ضخامت کم‎تر از 0.3 میکرومتر استفاده شد که ضمن ایجاد رسانندگی در طیف‎های میکرودزیمتری نیز، تغییری ایجاد نمی‎کند. داخل میکرودزیمتر را از گاز پروپان معادل بافت با فشار 17.34 تور معادل سایت یک میکرونی پر می‎کنیم. همچنین می‎توان با اعمال ضریب تصحیح چگالی از گاز متان و پروپان نیز استفاده کرد که به طور مثال تا انرژی MeV 10 این ضریب تصحیح به ترتیب برای متان و پروپان 0.781 و 0.864 می‎باشد. به منظور حذف نویز ورودی به سیستم اندازه‎گیری، از محفظه آلومینیومی و به منظور حفاظت پرتویی امواج الکترومغناطیسی، از حفاظ سربی استفاده نمودیم. میکرودزیمتر را به مجموعه تجهیزات الکترونیکی، شامل پیش‌تقویت‌کننده، منابع ولتاژ بالا برای آنود و مارپیچ، تقویت‌کننده، سیگنال ژنراتور، اسیلوسکوپ و MCA وصل کرده و طیف میکرودزیمتری تجربی را بدست آوردیم. این طیف را با نتایج شبیه‎سازی مقایسه نمودیم که توافق خوبی را نشان می‎دهد. بنابراین بدون تغییر در طیف‎های میکرودزیمتری، مواد و فلزات جایگزین دیگری می‎تواند در پیکربندی معمول میکرودزیمترها استفاده شود. این طراحی جدید می‎تواند به عنوان وسیله‎ای دقیق و قابل دستیابی و بدون تغییر در طیف‎های میکرودزیمتری در میکرودزیمتر نوترون استفاده شود.