چکیده
امروزه در حوزه تجهیزات پزشکی دستگاه های مختلفی وجود داشته که در خروجی خود اشعه ساطع می نمایند. دستگاه های پرتوپزشکی، به دو منظور تشخیصی یا درمانی به کار گرفته می شوند. از آنجا که بررسی تاثیر پرتو حامل انرژی بر روی بافت بدن به شکل های مختلف در حال بررسی و مطالعه می باشد، لذا علم دزیمتری که شاخه ای از فیزیک پزشکی می باشد، شکل گرفته و همواره در حال بسط و گسترش نسبت به انواع پرتوهای حامل انرژی می باشد. دوزیمتری پرتو پیشرفت های زیادی در دهه گذشته نموده است، که علت آن عمدتا به دلیل گستردگی استفاده از اشعه درمانی می باشد. از همین رو نیاز به یک سیستم شبیه ساز بافت انسان، امری اجتناب ناپذیر است. سیستمی که از طرفی خواص بافت را داشته و از طرف دیگر بتوان میزان توزیع انرژی را در آن با استفاده از یک حسگر یا شبکه ای از حسگرها اندازه گیری نمود. به این سیستم شبیه ساز نام عمومی فانتوم اطلاق می گردد. بالطبع هر چه سیستم رفتار نزدیک تری به بافت داشته و دقت اندازه گیری بالاتری داشته باشد، در هدف وجودی خود، موفق تر بوده است.
استفاده از فانتوم آب در شتاب دهنده های خطی با کاربرد پزشکی یکی از الزامات اساسی در کالیبراسیون  و دوزیمتری این تجهیزات می باشد. امروزه استفاده از فانتوم آب، به منظور دوزیمتری پرتو یکی از پرکاربردترین روش ها می باشد.
آنچه در این تحقیق صورت می‌پذیرد، طراحی مفهومی و ساخت مکانیزم کارتزین سه درجه آزادی فانتوم آب شامل قسمت مکانیکی و قسمت الکتریکی و کنترل مرکزی سیستم می‌باشد. پس از طراحی مدل مکانیکی و شبیه‌سازی آن، عملگرهای الکتریکی انتخاب و نسبت به کنترل آنها اقدام می شود. از یک سیستم کنترل یکپارچه برای کنترل موقعیت نهایی آشکارساز استفاده گردیده‌است. در این طرح از اطلاعات سیستم های مشابه خارجی استفاده نموده و پس از استخراج معیارهای مطلوب، نسبت به طراحی سخت افزار و نرم افزار جهت پیاده سازی سیستم فانتوم آب اقدام شده است. در انتها نیز نتایج حاصل از اندازه گیری شدت پرتو لیزر در محیط سه بعدی فانتوم آب، به عنوان تست آزمایشگاهی سیستم انجام و مقايسه با سيستم شبيه سازي شده درmatlab و نهايتا شبیه سازی انتشار پرتو لیزر در یک محیط کدر شبیه به بافت به روش مونت کارلو آورده شده است.