Solutions were developed to solve the special photon transport problems. A respective Monte Carlo code were implemented. The photon transport calculations were made for simulation of light distribution in tissues, for 3D estimation of dosis brachytherapy source, for determination of scattering coincidences in PET and for solving of one special problem for ambient dosimetry. The developed calculation methods are based on a purely statistical approach and can therefore universal applied. The efficiency in respect of precision, numerical effectiveness, as well as memory requirement were optimised and verified by the calculations done. The modification and enhancement can be easy realised thanks to modular, object orientated implementation of the program and enables development of new application fields in physics and medicine. / Zur Lösung speziellen Probleme des Photonentransports wurden grundlegende Ansätze gewonnen und in einem Transportprogramm umgesetzt. Die Photonen-Transportrechnungen zur Simulation des Lichttransports in trüben Medien, für die dreidimensionale Dosisberechnung für interstitielle Brachytherapiequellen, für die Ermittlung der Streustrahlungsverteilungen in PET-Scannern und für die Lösung eines speziellen Problems der Umgebungsdosimetrie wurden durchgeführt. Die entwickelten Berechnungsmethoden basieren auf einer rein probabilistischen Herangehensweise und lassen sich deshalb universell verwenden. Ihre Leistungsfähigkeit hinsichtlich der Genauigkeit, der numerischen Effektivität sowie des Bedarfs an Rechenresourcen wurde optimiert und konnte durch die durchgeführten Berechnungen bestätigt werden. Durch den modularen, objektorientierten Programmaufbau sind Modifikationen und Erweiterungen relativ einfach durchzuführen. Das ermöglicht eine Erschließung von neuen Anwendungsgebieten in der Physik und Medizin.

This thesis is focused on study of charge transport in semiconducting radiation detectors. Theoretical calculations of current waveforms based on continuity equation and drift-diffusion equation are done. Useful approximations of current waveforms for detector with shallow electron trap are discussed. Monte Carlo simulation of the current waveforms is proposed and applied to fit experimental current waveforms measured using laser-induced transient current technique and for evaluation of charge transport parameters of the detector such as electric field profile, trapping and detrapping time of traps, drift mobility and other parameters. Detectors prepared from semi-insulating GaAs and CdZnTe single crystals are tested using electrical, spectroscopic and optical characterization techniques.

Solutions were developed to solve the special photon transport problems. A respective Monte Carlo code were implemented. The photon transport calculations were made for simulation of light distribution in tissues, for 3D estimation of dosis brachytherapy source, for determination of scattering coincidences in PET and for solving of one special problem for ambient dosimetry. The developed calculation methods are based on a purely statistical approach and can therefore universal applied. The efficiency in respect of precision, numerical effectiveness, as well as memory requirement were optimised and verified by the calculations done. The modification and enhancement can be easy realised thanks to modular, object orientated implementation of the program and enables development of new application fields in physics and medicine. / Zur Lösung speziellen Probleme des Photonentransports wurden grundlegende Ansätze gewonnen und in einem Transportprogramm umgesetzt. Die Photonen-Transportrechnungen zur Simulation des Lichttransports in trüben Medien, für die dreidimensionale Dosisberechnung für interstitielle Brachytherapiequellen, für die Ermittlung der Streustrahlungsverteilungen in PET-Scannern und für die Lösung eines speziellen Problems der Umgebungsdosimetrie wurden durchgeführt. Die entwickelten Berechnungsmethoden basieren auf einer rein probabilistischen Herangehensweise und lassen sich deshalb universell verwenden. Ihre Leistungsfähigkeit hinsichtlich der Genauigkeit, der numerischen Effektivität sowie des Bedarfs an Rechenresourcen wurde optimiert und konnte durch die durchgeführten Berechnungen bestätigt werden. Durch den modularen, objektorientierten Programmaufbau sind Modifikationen und Erweiterungen relativ einfach durchzuführen. Das ermöglicht eine Erschließung von neuen Anwendungsgebieten in der Physik und Medizin.

La fusion thermonucléaire est l'une des candidates favorites a la production d'énergie au courant de ce siècle. Parmi les défi que nous pose cette discipline, on note la turbulence au bord des machine de fusion et l'interaction plasma paroi. En effet nous avons montre que les fluctuations turbulentes affectent le transport des particules neutres et le rayonnement qui leur est associe. En particulier, sont affectes les neutres lents (dont le libre parcours moyen est de l'ordre de la longueur de corrélation des fluctuations), comme les molécules et les atomes d´impuretés pulvérises a la parois. Cette conclusion nous a conduit a inclure ces fluctuations dans le code de transport EIRENE utilise pour le dimensionnement de la machine ITER. Il a aussi été montre qu'en moyenne les fluctuations favorisent la pénétration des neutres dans le plasma. / Edge plasma of tokamaks manifests high level of fluctuations amplitude (>50%). It has been demonstrated that such a fluctuations affect significantly the transport of neutral particles, and in particular the slow particles as molecules and sputtered impurities. That is their penetration depth in the plasma is enhanced in the average. Then turbulent fluctuations are now implemented in the monte carlo transport code EIRENE used for the design of ITER.