Metody měření a vyhodnocení ioniz. záření

Garant předmětu:

Petr Průša

Přednášející:

Petr Průša

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra dozimetrie a aplikace ionizujícího záření

Anotace:

Přednáška zahrnuje metodiku zpracování signálu z různých typů detektorů ionizujícího záření, spektroskopické systémy, zpracování naměřených spekter a přehled další elektroniky v tomto typu experimentálních zařízení.

Požadavky:

Požaduje se absolvování 16DETE

Znalosti: detektory ionizujícího záření a mít orientační přehled o elektronice.

Osnova přednášek:

1. Blokové zapojení základních systémů. Prvky impulzové elektroniky, spektrum signálu, impedance, C-R a R-C obvod, impulzový transformátor.

2. Způsoby navázání různých typů detektorů IZ na vyhodnocovací zařízení, přívod vysokého napětí a odběr signálu z GM počítačů a scintilačních detektorů jediným koaxiálním kabelem. Současný odběr časové a amplitudové informace ze scintilačních a polovodičových detektorů.

3. Předzesilovače napěťové a nábojové, problematika šumu, způsoby vybíjení integrační kapacity. Blokové schema, odvození signálu „reset“. Nábojové zesílení a jeho závislost na změnách kapacity detektoru a zesílení zesilovače bez zpětné vazby. Příklady zapojení.

4. Spektroskopické zesilovače. Zesílení, nelinearita, amplitudová přetižitelnost. Způsoby tvarování signálu. Funkce obvodů P/Z cancelation, PUR, base line restorer, jejich správné nastavení. Příklady řešení zesilovačů.

5. Tvarová, časová a amplitudová meření. Rozlišení podle tvaru impulzu. Odvození referenčního času, určení koincidence, antikoincidence, časového posunu. Měření četnosti, ztráty při počítání impulzů. Amplitudové diskriminátory, AD převodníky. Příklady.

6. Mnohokanálové analyzátory, princip, blokové zapojení. Režimy „PHA“ a „MCS“. Multidimensionální provoz. Registrace mrtvé doby, stabilizace spektra. DSP.

7. Metody zpracování a vyhodnocování spekter. přenosová funkce, dekonvoluce, stripping, numerická analýza spektra.

8. Zdroje nízkých a vysokých napětí pro jadernou instrumentaci, požadavky na ně a způsoby řešení, ochranné obvody. Měření malých stejnosměrných proudů a nábojů, elektrometry. Příklady. Ochrana polovodičových detektorů při nedostatetčném chlazení.

9. Modulární systémy instrumentace NIM, CAMAC, VME. Standardizace analogových a digitálních signálů. Řízení jednotlivých modulů a přenos dat.

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Znalosti:

Přehled o metodách zpracování signálů z detektorů ionizujícího záření a jejich využití pro spektroskopii.

Schopnosti:

Umět kvalifikovaně pracovat se spekroskopickou elektronikou a vyhodnocovat naměřená data.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] Knoll Glenn F., Radiation Detection and Measurement, (3. vydání) John Wiley & Sons, N.York, 2000

Doporučená literatura:

[2] Šeda J., Sabol J., Kubálek J., Jaderná elektronika, SNTL Praha, 1977

[3] Kowalski E., Nuclear Electronics, Springer-Verlag Berlin Heidelberg N.York 1970

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Radiolgická fyzika (volitelný předmět)
• Vyřazování jaderných zařízení z provozu (volitelný předmět)