Sugárzásmérés DR. GYURCSEK ISTVÁN

Hasonló dokumentumok
Sugárzás mérés. PTE Pollack Mihály Műszaki és Informatikai Kar DR. GYURCSEK ISTVÁN

Sugárzásmérés. PTE Műszaki és Informatikai Kar DR. GYURCSEK ISTVÁN

Mérés és adatgyűjtés

-A homogén detektorok közül a gyakorlatban a Si és a Ge egykristályból készültek a legelterjedtebbek.

Modern fizika vegyes tesztek

Hiszterézis: Egy rendszer kimenete nem csak az aktuális állapottól függ, hanem az állapotváltozás aktuális irányától is.

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal

Intelligens Rendszerek Elmélete. Technikai érzékelők

Fényerő mérés. Készítette: Lenkei Zoltán

Intelligens Rendszerek Elmélete IRE 3/51/1

Mechanikai energia-átalakító szenzorok 1.

Intelligens Rendszerek Elmélete. Technikai érzékelők. A tipikus mérőátalakító transducer

Röntgensugárzás az orvostudományban. Röntgen kép és Komputer tomográf (CT)

Speciális passzív eszközök

Részecske azonosítás kísérleti módszerei

Sugárvédelem kurzus fogorvostanhallgatók számra. Töltött részecskék elnyelődése. Sugárzások és anyag kölcsönhatása. A sugárzások elnyelődése

Elektromos áram. Vezetési jelenségek

9. Gyakorlat - Optoelektronikai áramköri elemek

A gamma-sugárzás kölcsönhatásai

Radioaktív sugárzások tulajdonságai és kölcsönhatásuk az elnyelő közeggel. A radioaktív sugárzások detektálása.

MIKROELEKTRONIKAI ÉRZÉKELŐK I

2. Érzékelési elvek, fizikai jelenségek. a. Termikus elvek

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal

Anyagvizsgálati módszerek Elemanalitika. Anyagvizsgálati módszerek

OPTIKA. Fotometria. Dr. Seres István

Bevezetés az analóg és digitális elektronikába. V. Félvezető diódák

A Nukleáris Medicina alapjai

Az elektromágneses hullámok

A Lederman-Steinberger-Schwartz-f ele k et neutrn o ks erlet

Intelligens Rendszerek Elmélete IRE 8/53/1

Jelöljük meg a kérdésnek megfelelő válaszokat! 1, Hullámokról általában: alapösszefüggések a harmonikus hullámra. A Doppler-effektus

A testek részecskéinek szerkezete

Detektorok. Siklér Ferenc MTA KFKI Részecske- és Magfizikai Kutatóintézet Budapest

Optikai mérési módszerek

9. évfolyam. Osztályozóvizsga tananyaga FIZIKA

Tantárgy neve. Környezetfizika. Meghirdetés féléve 6 Kreditpont 2 Összóraszám (elm+gyak) 2+0

A FIZIKA KÖZÉPSZINTŰ SZÓBELI ÉRETTSÉGI VIZSGA TÉTELEINEK TÉMAKÖREI MÁJUSI VIZSGAIDŐSZAK

Megmérjük a láthatatlant

Spektroszkópia III. Szabó Gábor egyetemi tanár, SZTE Optikai Tanszék

A NEM-IONIZÁLÓ SUGÁRZÁSOK. Elektromágneses sugárzások és jellemzőik

Valódi mérések virtuális műszerekkel

OPTIKA. Fotometria. Dr. Seres István

Mag- és neutronfizika 5. elıadás

PROMPT- ÉS KÉSŐ-GAMMA NEUTRONAKTIVÁCIÓS ANALÍZIS A GEOKÉMIÁBAN I. rész

Moore & more than Moore

Radioaktív sugárzások tulajdonságai és kölcsönhatásuk az elnyelő közeggel. A radioaktív sugárzások detektálása.

G04 előadás Napelem technológiák és jellemzőik. Szent István Egyetem Gödöllő

Félvezető- és gáztöltésű detektorok. Kiss Gábor november 4.

8. Mérések napelemmel

Az elektron hullámtermészete. Készítette Kiss László

Biofizika. Sugárzások. Csik Gabriella. Mi a biofizika tárgya? Mi a biofizika tárgya? Biológiai jelenségek fizikai leírása/értelmezése

A Planck-eloszlásokról és a fényforrások ekvivalens színhőmérséklet -eiről Erbeszkorn Lajos

HŐMÉRSÉKLETMÉRÉS. Elsődleges etalonok / fix pontok / 1064,00 C Arany dermedéspontja. 961,93 C Ezüst dermedéspontja. 444,60 C Kén olvadáspontja

Dozimetriai alapfogalmak. Az ionizáló sugárzás mérése

SUGÁRZÁS DETEKTÁLÁS - MÉRÉS SUGÁRZÁS DETEKTÁLÁS - MÉRÉS. A sugárzás mérés eszközei Méréstechnikai módszerek, eljárások

AZ ELEKTROMÁGNESES SUGÁRZÁS KETTŐS TERMÉSZETE

Atomfizika. Az atommag szerkezete. Radioaktivitás Biofizika, Nyitrai Miklós

Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István

1. Metrológiai alapfogalmak. 2. Egységrendszerek. 2.0 verzió

RADIOAKTIVITÁS, SUGÁRZÁSMÉRÉS

MIKROELEKTRONIKAI ÉRZÉKELİK I

Munkagázok hatása a hegesztési technológiára és a hegesztési kötésre a CO 2 és a szilárdtest lézersugaras hegesztéseknél

HŐMÉRSÉKLETMÉRÉS. Elsődleges etalonok / fix pontok / 1064,00 C Arany dermedéspontja. 961,93 C Ezüst dermedéspontja. 444,60 C Kén olvadáspontja

KVANTUMMECHANIKA. a11.b-nek

Sugárzások és anyag kölcsönhatása

Bevezetés a modern fizika fejezeteibe. 4. (e) Kvantummechanika. Utolsó módosítás: december 3. Dr. Márkus Ferenc BME Fizika Tanszék

IDTÁLLÓ GONDOLATOK MOTTÓK NAGY TERMÉSZET TUDÓSOK BÖLCS GONDOLATAIBÓL A TUDOMÁNY ÉS A MINDEN NAPI ÉLET VONAKOZÁSÁBAN

Műszeres analitika. Abrankó László. Molekulaspektroszkópia. Kémiai élelmiszervizsgálati módszerek csoportosítása

Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István

Radioaktivitás és mikrorészecskék felfedezése

Megfigyelések időpontjai. TGBL1116 Meteorológiai műszerek

Sugárzáson, és infravörös sugárzáson alapuló hőmérséklet mérés.

FÉLVEZETŐ ESZKÖZÖK I. Elektrotechnika 4. előadás

Radioaktív sugárzás elnyelődésének vizsgálata

A terhelés megoszlása a források között. A becsült átlagos évi dózis természetes és mesterséges forrásokból 3.6 msv.

Műszeres analitika II. (TKBE0532)

Ionizáló sugárzások dozimetriája

Szupravezetés. Mágneses tér mérő szenzorok (DC, AC) BME, Anyagtudomány és Technológia Tanszék. Dr. Mészáros István. Előadásvázlat 2013.

A sugárzás biológiai hatásai

Elektronika 11. évfolyam

1. mérési gyakorlat: Radioaktív izotópok sugárzásának vizsgálata

A kvantummechanika kísérleti előzményei A részecske hullám kettősségről

1. SI mértékegységrendszer

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

A napelemek fizikai alapjai

Mit értünk a termikus neutronok fogalma alatt? Becsüljük meg a sebességüket 27 o C hőmérsékleten!

A teljes elektromágneses spektrum

A fény tulajdonságai

Mit sütünk ki mára?! (Napenergia és a Fizika) Dr. Seres István SZIE, Fizika és Folyamatirányítási Tanszék

Detektorok. Fodor Zoltán MTA-KFKI Részecske és Magfizikai Kutató Intézete. Hungarian Teachers Programme 2010 CERN

Hadronok, atommagok, kvarkok

Mit sütünk ki mára?! (Napenergia és a Fizika) Dr. Seres István SZIE, Fizika és Folyamatirányítási Tanszék

Az optika tudományterületei

3. GAMMA-SUGÁRZÁS ENERGIÁJÁNAK MÉRÉSE GAMMA-SPEKTROMETRIAI MÓDSZERREL

Gázelosztó rendszerek üzemeltetése V. rész

Hogyan bírhatjuk szóra a molekulákat, avagy mi is az a spektroszkópia?

3. (b) Kereszthatások. Utolsó módosítás: április 1. Dr. Márkus Ferenc BME Fizika Tanszék

Detektorok. Fodor Zoltán. Wigner fizikai Kutatóközpont. Hungarian Teachers Programme 2015

Vizsgatémakörök fizikából A vizsga minden esetben két részből áll: Írásbeli feladatsor (70%) Szóbeli felelet (30%)

A sötét anyag nyomában. Krasznahorkay Attila MTA Atomki, Debrecen

Átírás:

DR. GYURCSEK ISTVÁN Sugárzásmérés Forrás és irodalom Lambert Miklós: Szenzorok elmélet (ISBN 978-963-874001-1-3) Bp. 2009 Jacob Fraden: Handbook of Modern Sensors (ISBN 978-1-4419-6465-6) Springer NY. 2010 1 gyurcsek.istvan@mik.pte.hu 2017.02.26.

Sugárzás érzékelők (rad,el,x) ÉRINTÉSMENTES MÉRÉS FIZIKA [anyagi tulajd.] [kvantumfizika] [sugárzási tulajd.] 1905 -. Roncsolás mentes mérési módszerek Vezeték nélküli ICT technológiák IR technológiák Fénymérés, elektrooptika Hőmérsékletmérés (érintésmentes) Nukleáris méréstechnika 2 gyurcsek.istvan@mik.pte.hu 2017.02.26.

Szenzorok csoportosítása (THERM,EL,X) (RAD,EL,X) (MECH,EL,X) (MAG,EL,X) (CHEM,EL,X) Fém ellenálás Fényméréses Erő, nyomaték nyomás Magnetorezisztív Elektrokémiai Félvezető NTC,PTC,pn Rádióhullámú Helyzet érz. (útadó) Galvanomágneses Páratartalom érzékelős Termoelem IR érzékelős Áramlásézékelős Ionszelektív Termokapcsoló Kvantum detektoros Sebességérzékelős Gázérzékelős Gyorsulásérzékelős Akusztikushullám érz. 3 gyurcsek.istvan@mik.pte.hu 2017.02.26.

Hol tartunk? Látható fény mérése Rádióhullámú mérések Infravörös méréstechnika Nukleáris méréstechnika 4 gyurcsek.istvan@mik.pte.hu 2017.02.26.

Fénysugárzás-érzékelők (rad,el,x) λ = c ν 5 gyurcsek.istvan@mik.pte.hu 2017.02.26.

Sugárzás érzékelő szenzorok (rad,el,x) Egyetlen hullámhossz a gyakorlatban nem nagyon Monokróm fény keskeny sáv Szenzorok szélessávúak szűrőzés! Érzékelők csoportosítása (1) Fotokonduktív szenzorok (fotoellenállás, ) (2) Fényelektromos szenzorok (fotoelem,...) (3) PSD (Position Sensing Detector) PIN dióda 6 gyurcsek.istvan@mik.pte.hu 2017.02.26.

(1) Fotokonduktív érzékelők Hátrány Nagy parazita kapacitás ( nf) nagy tehetetlenség Átmeneti függvénye integráló tag Elterjedtebb szenzorok Szelén (fényelem!!!) - Lassú, öregszik - Elavult CdS - legelterjedtebb PbS gyors, ipari infra Fotoellenállások spektrális érzékenysége 7 gyurcsek.istvan@mik.pte.hu 2017.02.26.

(2) Foto-elektromos érzékelők - Fotocella Kis kilépési munkájú fém (Cz) beeső fény elektronokat szakít le Előfeszítéssel (~100V) áram indulhat Statikus karakterisztika Hátránya Nagy, törékeny búra Kis érzékenység, erősíteni kell >100V anódfeszültség nehezen 8 gyurcsek.istvan@mik.pte.hu 2017.02.26.

(2) Foto-elektromos érzékelők - Fényelemek Szelén és szilícium fotoelemek felépítése Kisfrekvenciás helyettesítő kép 9 gyurcsek.istvan@mik.pte.hu 2017.02.26.

(2) Foto-elektromos érzékelők - Fényelemek Fényelemek spektrális érzékenysége az emberi szemmel és izzólámpával összehasonlítva 10 gyurcsek.istvan@mik.pte.hu 2017.02.26.

(3) Foto-elektromos érzékelők Fotodiódák, fototranzisztorok Fototranzisztor és planárdiffúziós fotodióda elve 11 gyurcsek.istvan@mik.pte.hu 2017.02.26.

(3) Optocsatolók 12 gyurcsek.istvan@mik.pte.hu 2017.02.26.

Színmérés - Alapfogalmak Szinhőmérséklet-mérés alapelve (példa) 13 gyurcsek.istvan@mik.pte.hu 2017.02.26.

Színmérés S-csap Pálcika M-csap L-csap Pálcika nagyon érzékeny, de éles látás helyén nincsen.. 14 gyurcsek.istvan@mik.pte.hu 2017.02.26.

Képbontó eszközök CCD, CMOS, JFET Műküdésük szerint Pontszkennerek Vonalszkennerek Területszkennerek 15 gyurcsek.istvan@mik.pte.hu 2017.02.26.

Hol tartunk? Látható fény mérése Rádióhullámú mérések Infravörös méréstechnika Nukleáris méréstechnika 16 gyurcsek.istvan@mik.pte.hu 2017.02.26.

Rádióhullámú érzékelők (antennák) Antenna fém v. egyéb mágnesezhető anyag (ferrit) erővonal koncentrátor (opcionális) aktív elem de fejerősítővel Miller-index: el Csoportosítás LW, MW, SW (AM) - műsorszórásra Negyedhullámú illesztés Ferrit koncentrátor irányfüggő! URH (FM) műsorszórás mellett ipari alkalm. Negyedhullámú illesztés ( hajtogatva is) Mikrohullámú antenna nagy nyereségű fej+szekunder sugárzó (parabola) üregrezonátor+tölcséres LC-kör illesztés a fejhez készülék specifikus elosztott param. tervezés WiFi, BlueTooth, GSM, UMTS, LTE, gerinc, mikro 17 gyurcsek.istvan@mik.pte.hu 2017.02.26.

Hol tartunk? Látható fény mérése Rádióhullámú mérések Infravörös méréstechnika Nukleáris méréstechnika 18 gyurcsek.istvan@mik.pte.hu 2017.02.26.

IR szenzorok Termikus sugárzás-érzékelésre bármelyik hőmérséklet szenzor alkalmassá tehető kiegészítő abszorbeáló elemekkel. Megvalósítások Bolométer: fémréteg ellenállás t =0 a (UV... IR) = konstans Ideális abszorbens t=0, r=0, a=1 korom matt fekete festék fémréteg, CÉL nagy a / kis C V Termoelem Alkalmazások Mozgásérzékelők Hőtérkép (diagn) 19 gyurcsek.istvan@mik.pte.hu 2017.02.26.

Hol tartunk? Látható fény mérése Rádióhullámú mérések Infravörös méréstechnika Nukleáris méréstechnika 20 gyurcsek.istvan@mik.pte.hu 2017.02.26.

Kvantumdetektorok Kvantumsugárzás (def) α, β, γ, x, kozmikus sugárzás α: részecske (proton, neutron) sugárzás β: elektron sugárzás vákumban (árammérés ) γ: foton (el.mágn.) sugárzás Kvantumdetektorok (1) Ionizációs detektor (GM-számlálö) (2) Közvetett sugárzás-detektor (3) Közvetlen sugárzás-detektor 21 gyurcsek.istvan@mik.pte.hu 2017.02.26.

(1) Ionizációs kvantumdetektorok Ionizációs kamra: becsapódó részecskék ionizálják a gázt elektromos áram Spec. eset: GM-cső (impulzus számláló) Nagyon érzékeny egyetlen részecske is impulzust generál 22 gyurcsek.istvan@mik.pte.hu 2017.02.26.

(2) Közvetett és (3) közvetlen kvantumdetektorok (2) Közvetett ( hagyományos ) kettős energiaátalakítós SZCINTILLÁCIÓS DETEKTOR Spec közegben atomi ütközések rövid felvillanások (szcintillációk) Detektor elemei: (1) szcintillációs anyag, (2) fényérzékelő Felhasználása: (1) röntgen detektor, (2) kozmikus sugárdetektor Szcintillátor : NaJ X-ray, BGO (Bizmut germanát: Bi 4 Ge 3 O 12 ) kozmikus sugárzás (3) Közvetlen ( új típusú ) kvantumdetektor Új félvezetők felzárkózás fázisában Tiszta (intrinsic) Si Tiszta Ge (HPGe=high purity Ge) Hátrány. Nagy sötétáram hűteni kell: -50-80 o C Példa Se-SSD (Solid State Detector) alapú röntgendetektor felépítése 23 gyurcsek.istvan@mik.pte.hu 2017.02.26.

Összefoglaló? Látható fény mérése Rádióhullámú mérések Infravörös méréstechnika Nukleáris méréstechnika 24 gyurcsek.istvan@mik.pte.hu 2017.02.26.