ÚJ TÍPUSÚ SZÁLOPTIKAI ÉRZÉKELŐK FEJLESZTÉSE ÉS ALKALMAZÁSA A NAGYENERGIÁS FIZIKÁBAN. Doktori (PhD) előzetes vita. Makovec Alajos

Hasonló dokumentumok
ÚJ TÍPUSÚ SZÁLOPTIKAI ÉRZÉKELŐK FEJLESZTÉSE ÉS ALKALMAZÁSA A NAGYENERGIÁS FIZIKÁBAN. Egyetemi doktori (PhD) értekezés.

Abszorpciós spektroszkópia

Indul az LHC: a kísérletek

Kísérleti eszközök fejlesztése a nagyenergiájú fizika számára. Development of experimental methods for the high-energy physics.

Mérés és adatgyűjtés

Tartalomjegyzék. Emlékeztetõ. Emlékeztetõ. Spektroszkópia. Fényelnyelés híg oldatokban 4/11/2016. A fény; Abszorpciós spektroszkópia

Tartalomjegyzék. Emlékeztetõ. Emlékeztetõ. Spektroszkópia. Fényelnyelés híg oldatokban A fény; Abszorpciós spektroszkópia

Modern Fizika Labor. 2. Elemi töltés meghatározása

Név... intenzitás abszorbancia moláris extinkciós. A Wien-féle eltolódási törvény szerint az abszolút fekete test maximális emisszióképességéhez

A nagy hadron-ütköztető (LHC) és kísérletei

A diplomaterv keretében megvalósítandó feladatok összefoglalása

Környezeti paraméterek hatása a nemzeti etalonnal történő mérésekre

Orvosi Biofizika I. 12. vizsgatétel. IsmétlésI. -Fény

Töltött részecske multiplicitás analízise 14 TeV-es p+p ütközésekben

URKUT_

NA61/SHINE: Az erősen kölcsönható anyag fázisdiagramja

Optika gyakorlat 6. Interferencia. I = u 2 = u 1 + u I 2 cos( Φ)

VALÓS HULLÁMFRONT ELŐÁLLÍTÁSA A SZÁMÍTÓGÉPES ÉS A DIGITÁLIS HOLOGRÁFIÁBAN PhD tézisfüzet

Sugárvédelmi és dozimetriai gyakorlatok. Rakyta Péter. Bornemisza Györgyné. leadás időpontja: május 9.

Abszorpció, emlékeztetõ

Siker vagy kudarc? Helyzetkép az LHC-ról

mérırendszerek Mérések fényében

Gamma-röntgen spektrométer és eljárás kifejlesztése anyagok elemi összetétele és izotópszelektív radioaktivitása egyidejű elemzésére

Modern fizika laboratórium

Modern Fizika Labor. Fizika BSc. Értékelés: A mérés dátuma: A mérés száma és címe: 5. mérés: Elektronspin rezonancia március 18.

Sugárzáson, és infravörös sugárzáson alapuló hőmérséklet mérés.

A szilícium nyomdetektor geometriai elrendezésének meghatározása

ÉRZÉKELŐK ÉS BEAVATKOZÓK I. 3. MÉRÉSFELDOLGOZÁS

Gamma-röntgen spektrométer és eljárás kifejlesztése anyagok elemi összetétele és izotópszelektív radioaktivitása egyidejű elemzésére

9. Fényhullámhossz és diszperzió mérése jegyzőkönyv

Hőmérsékleti sugárzás

Infra hőmérsékletmérő

A felületi radioaktívszennyezettség-mérők mérési bizonytalansága

Méréstechnika. Rezgésmérés. Készítette: Ángyán Béla. Iszak Gábor. Seidl Áron. Veszprém. [Ide írhatja a szöveget] oldal 1

Ionizáló sugárzások dozimetriája

Modern Fizika Labor. 12. Infravörös spektroszkópia. Fizika BSc. A mérés dátuma: okt. 04. A mérés száma és címe: Értékelés:

Spektrográf elvi felépítése. B: maszk. A: távcső. Ø maszk. Rés Itt lencse, de általában komplex tükörrendszer

Kontakt/nem kontakt AC/DC feszültség teszter. AC: V, DC: 1,5-36V

Röntgen-gamma spektrometria

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

BAGME11NNF Munkavédelmi mérnökasszisztens Galla Jánosné, 2011.

Modern Fizika Labor. A mérés száma és címe: A mérés dátuma: Értékelés: Infravörös spektroszkópia. A beadás dátuma: A mérést végezte:

A fény tulajdonságai

Z bozonok az LHC nehézion programjában

Modern Fizika Labor. 5. ESR (Elektronspin rezonancia) Fizika BSc. A mérés dátuma: okt. 25. A mérés száma és címe: Értékelés:

Fényhullámhossz és diszperzió mérése

MATROSHKA kísérletek a Nemzetközi Űrállomáson. Kató Zoltán, Pálfalvi József

Pajzsmirigy dózis meghatározása baleseti helyzetben gyermekek és felnőttek esetén

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

Mérési hibák

Automatikus irányzás digitális képek. feldolgozásával TURÁK BENCE DR. ÉGETŐ CSABA

Methods to measure low cross sections for nuclear astrophysics

Sók oldáshőjének és jég olvadáshőjének meghatározása anizotermés hővezetéses kaloriméterrel

Sugárzásos hőtranszport

Magyarok a CMS-kísérletben

E (total) = E (translational) + E (rotation) + E (vibration) + E (electronic) + E (electronic

Hadronok, atommagok, kvarkok

GÁZTÖLTÉSŰ RÉSZECSKEDETEKTOROK ÉPÍTÉSE CONSTRUCTION OF GASEOUS PARTICLE DETECTORS

Modern Fizika Labor. 17. Folyadékkristályok

A SZEMÉLYI DOZIMETRIAI SZOLGÁLAT ÚJ TLD-RENDSZERE TÍPUSVIZSGÁLATÁNAK TAPASZTALATAI

A CERN bemutatása. Horváth Dezső MTA KFKI RMKI és ATOMKI Hungarian Teachers Programme, 2011

CERN: a szubatomi részecskék kutatásának európai központja

Földfelszíni meteorológiai mérőműszerek napjainkban

Vastag GEM alapú trigger detektor fejlesztése az LHC ALICE kísérlethez

A mérések általános és alapvető metrológiai fogalmai és definíciói. Mérések, mérési eredmények, mérési bizonytalanság. mérés. mérési elv

Modern Fizika Labor. 11. Spektroszkópia. Fizika BSc. A mérés dátuma: dec. 16. A mérés száma és címe: Értékelés: A beadás dátuma: dec. 21.

ÁLTALÁNOS METEOROLÓGIA 2.

10. mérés. Fényelhajlási jelenségek vizsgála

Geofizikai kutatómódszerek I.

Compton-effektus. Zsigmond Anna. jegyzıkönyv. Fizika BSc III.

Milyen elvi mérési és számítási módszerrel lehet a Thevenin helyettesítő kép elemeit meghatározni?

Abszolút és relatív aktivitás mérése

AZ UV SUGÁRZÁS ALAKULÁSA HAZÁNKBAN 2015 NYARÁN, KÜLÖNÖS TEKINTETTEL A HŐHULLÁMOS IDŐSZAKOKRA

TESTLab KALIBRÁLÓ ÉS VIZSGÁLÓ LABORATÓRIUM AKKREDITÁLÁS

Részecske azonosítás kísérleti módszerei

ALICE: az Univerzum ősanyaga földi laboratóriumban. CERN20, MTA Budapest, október 3.

OP-300 MŰSZAKI ADATOK

Csillagászati spektroszkópia dióhéjban. Konkoly Spektroszkópiai Nyári Iskola

PhD DISSZERTÁCIÓ TÉZISEI

A Paksi Atomerőmű üzemidő hosszabbításához. kábelek üzemzavari minősítő vizsgálata

3D - geometriai modellezés, alakzatrekonstrukció, nyomtatás

2. Laboratóriumi gyakorlat A TERMISZTOR. 1. A gyakorlat célja. 2. Elméleti bevezető

Röntgendiffrakció. Orbán József PTE, ÁOK, Biofizikai Intézet november

Debrecen-Kismacs és Debrecen-Látókép mérőállomás talajnedvesség adatsorainak elemzése

Az Ampère-Maxwell-féle gerjesztési törvény

A hőmérsékleti sugárzás

GaInAsP/InP LED-ek kutatása és spektroszkópiai alkalmazása a közeli infravörös tartományban

Részecskefizikai gyorsítók

Méréstechnika. Szintérzékelés, szintszabályozás

Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István

A neutrontér stabilitásának ellenőrzése az MVM PA Zrt. Sugárfizikai Laboratóriumában

Szerszámgépek, méretellenőrzés CNC szerszámgépen

1. mérési gyakorlat: Radioaktív izotópok sugárzásának vizsgálata

Fényerő mérés. Készítette: Lenkei Zoltán

A hosszúhullámú sugárzás stratocumulus felhőben történő terjedésének numerikus modellezése

Mérés és adatgyűjtés

A fény mint elektromágneses hullám és mint fényrészecske

Méréselmélet és mérőrendszerek

IPThermo Pro szenzorok Mérőszondák IP Thermo Professional hálózathoz

WiFi-s adatgyűjtő rendszer

Átírás:

ÚJ TÍPUSÚ SZÁLOPTIKAI ÉRZÉKELŐK FEJLESZTÉSE ÉS ALKALMAZÁSA A NAGYENERGIÁS FIZIKÁBAN Doktori (PhD) előzetes vita Témavezető: Dr. Molnár József Detector Technologies

TARTALOMJEGYZÉK I. FBG-PÁRATARTALOM-MÉRŐK FEJLESZTÉSE 2 II. LPG-PÁRATARTALOM-MÉRŐK FEJLESZTÉSE 13 III. FLUKA-SZIMULÁCIÓ ÉS ELLENŐRZÉSE AZ MTA ATOMKI 60 CO FORRÁSÁHOZ 20 IV. A DOKTORI ÉRTEKEZÉSHEZ KAPCSOLÓDÓ IMPAKTFAKTOROS KÖZLEMÉNYEK 25 V. A DOKTORI ÉRTEKEZÉSHEZ KAPCSOLÓDÓ KÖZLEMÉNYEK 26 VI. A DOKTORI ÉRTEKEZÉSHEZ KAPCSOLÓDÓ KONFERENCIA ELŐADÁSOK 27 Detector Technologies MTA Atommagkutató Intézet

I. FBG-PÁRATARTALOM-MÉRŐK FEJLESZTÉSE: PÁRATARTALOM MÉRÉSE A CMS-DETEKTORBAN A CERN CMS-detektora (Compact Muon Solenoid): L = 21 m, d = 16 m, m = 14000 t, B = 3,8 T. A CMS legbelső része a Tracker-detektor: hozzávetőlegesen 16000 szilícium pixel- és csíkdetektorból áll. Forrás (a), (b): https://cmsinfo.web.cern.ch/cmsinfo/media/images/ Detector/ Tracker-detektor Szupravezető mágnes (szolenoid) (b) A Nagy Hadronütköztető (Large Hadron Collider, LHC) működése során fellépő radioaktív sugárzás a pixel- és csíkdetektorok paramétereinek romlásához vezet: nő a kúszóáram (hátteret növeli, hőt fejleszt), a kúszóáram mértéke a hőmérséklettel (T) fordítottan arányos. Elektromágneses kaloriméter(ecal) A Tracker detektort hűteni kell: nő vízpára lecsapódásának esélye, T és relatív páratartalom (Relative Humidity, RH) folyamatos mérése szükséges. Detector Technologies A mágneses teret bezáró acélköpeny CMS detektor MTA Atommagkutató Intézet Hadron-kaloriméter (HCAL) Müondetektorok (a)

I. FBG-PÁRATARTALOM-MÉRŐK FEJLESZTÉSE: MŰKÖDÉSI KRITÉRIUMOK A CMS-detektorba telepítendő szenzorok számos kritériumnak kell, hogy eleget tegyenek: várható elnyelt dózis értéke 10 kgy - 1 MGy, nagy mágneses tér, megbízható üzemeltethetőség, kisméretű és kis tömegű kialakítás, minimális kábelhasználat, üzemi hőmérséklet -10 +40 C. (a) (b) Készítette (a), (b): A kereskedelemben kapható relatívpáratartalom-mérők kapacitív, vagy rezisztív eszközök: többszálas kiolvasást igényelnek, érzékenyek az elektromágneses interferenciákra, nem sugárzásállók, ±3% mérési pontosság. MEGOLDÁS: száloptikai érzékelők (Fiber Optic Sensors, F.O.S.) alkalmazása. λ B n e d λ B = 2 n e d Bragg-hullámhossz, effektív törésmutató, rácsállandó. A száloptikai Bragg-rács (Fiber Bragg Grating, FBG): a mag tengelyére merőleges, periodikusan váltakozó törésmutatójú szeletek sorozata, hullámhossz-szelektív tükör. Detector Technologies MTA Atommagkutató Intézet

I. FBG-PÁRATARTALOM-MÉRŐK FEJLESZTÉSE: FBG KOMBINÁLT ÉRZÉKELŐ (THERMO-HYGROMETER) Az FBG-érzékelők kiolvasására alkalmazott optikai interrogátor: fényforrása egy hangolható lézer (80 nm-es tartomány), a visszaverődő fény intenzitását egy fotodetektor méri, nagy jel-zaj viszony, hozzávetőlegesen 1 pikométeres hullámhosszfeloldás (1,2 µm/m mechanikaifeszültség-változás, vagy 0,1 C hőmérséklet-változás). Készítette (a), (b): KÉRDÉS: Hogyan mérjünk relatív páratartalmat FBG-érzékelőkkel? Válasz: Megfelelő bevonat alkalmazásával poliimid: nedvesség hatására mérete változik, mechanikai feszültséget kelt az optikai szálon, ami mérhető. G. Berruti Magyarra fordította: Δλ / λ B = (1 - P ε ) ε + (α a + α n ) ΔT Δλ P ε ε α a α n hullámhossz-eltolódás, feszültségoptikai együttható, feszültség, hőtágulási együttható, hőoptikai együttható. Detector Technologies MTA Atommagkutató Intézet

I. FBG-PÁRATARTALOM-MÉRŐK FEJLESZTÉSE: KALIBRÁCIÓS MÉRÉSEK A CERN-ben alkalmazott klímakamra (a) és a mérési elrendezés sematikus rajza (b). G. Berruti Magyarra fordította: Hőmérséklet kalibrációs mérések: kereskedelemben kapható FBG-hőmérők pontosabb kalibrációja végett, -20 és +20 C között, lépcsőzetesen végzett tesztek. Relatív páratartalom kalibrációs mérések: külön erre a célra gyártott FBG-páratartalom-mérők négy hőmérsékleten (20, 10, 0 és -5 C), hőmérséklettől függő, de hozzávetőlegesen 0-60% RH-tartományon végzett összetett mérések. Detector Technologies MTA Atommagkutató Intézet

I. FBG-PÁRATARTALOM-MÉRŐK FEJLESZTÉSE: RELATÍV PÁRATARTALOM KALIBRÁCIÓS MÉRÉSEK Mért hullámhossz-eltolódás (Δλ) az irodalomban használt lineáris közelítésben: Δλ(ΔRH,ΔT) = S RH ΔRH + S T ΔT ΔRH ΔT S RH S T relatívpáratartalom-változás, hőmérséklet-változás, RH-ra vonatkozó érzékenység, hőmérsékletre vonatkozó érzékenység. DE! Keresztfüggés az S RH (T) és S T (RH) értékekben! A lineáris közelítés nem alkalmazható (±10% relatív páratartalommérési bizonytalanság)! G. Berruti Detector Technologies MTA Atommagkutató Intézet

I. FBG-PÁRATARTALOM-MÉRŐK FEJLESZTÉSE: AZ FBG KOMBINÁLT ÉRZÉKELŐK MŰKÖDÉSÉT LEÍRÓ MODELL a RH * λ + b(rh) T λ, RH =, 10 T = T T 2, λ = λ 4 λ 2 a RH = a 5 * RH + a 6 b RH = b 5 * RH + b 6 Detector Technologies MTA Atommagkutató Intézet

I. FBG-PÁRATARTALOM-MÉRŐK FEJLESZTÉSE: AZ FBG KOMBINÁLT ÉRZÉKELŐK MŰKÖDÉSÉT LEÍRÓ MODELL T λ, RH = 7a 5 * RH + a 6 ) * λ + b 5 * RH + b 6, 10 T = T T 2, λ = λ 4 λ 2 a 8 = 1 n <= >?@ : a ; (RH ; ) ;A<= >BC T λ, RH = a 8 * λ + b 5 * RH + b 6 10 RH = T λ, RH * 10 a 8 * λ b 6 b 5 Detector Technologies MTA Atommagkutató Intézet

I. FBG-PÁRATARTALOM-MÉRŐK FEJLESZTÉSE: SUGÁRZÁSÁLLÓSÁGI VIZSGÁLAT Sugárzásállósági vizsgálatok ( 60 Co): 6 lépésben, összesen 210 kgy elnyelt dózis (D), D-függő hullámhossz-eltolódás (mind a T-, mind pedig az RH-szenzorok esetén), D növelésével csökken a további elnyelt dózis hatása, a telepített száloptikai érzékelők előzetes besugárzása D = 210 kgy-ra. Forrás: BERRUTI G., CONSALES M., GIORDANO M., BUONTEMPO S., BREGLIO G., MAKOVEC A., PETAGNA P., CUSANO A. (2014): Radiation tolerant FBG thermo-hygrometers for relative humidity detection in the CMS experiment at CERN, IEEE Proceedings. New York, 0, 3 p. Detector Technologies MTA Atommagkutató Intézet

I. FBG-PÁRATARTALOM-MÉRŐK FEJLESZTÉSE: FBG KOMBINÁLT SZENZOROK CMS-BELI HELYZETE Összesen 144 db FBG-érzékelőt telepítettünk a CMS-detektorba. Ezeket közvetlenül a referencia szenzorok mellé rögzítettük (ahol lehetett). Referenciaként két független rendszer: 1. nem sugárzásálló elektronikus érzékelők (részletes hőtérkép), 2. levegőminta vételezése bizonyos pontokon távoli harmatpontmérőkhöz. G. Berruti Magyarra fordította: Detector Technologies MTA Atommagkutató Intézet

I. FBG-PÁRATARTALOM-MÉRŐK FEJLESZTÉSE: KALIBRÁCIÓS SZOFTVER Az előzetes besugárzás következtében jelentkező hullámhossz-eltolódásokra korrigálni kell. A kalibrációs mérések újbóli elvégzése időigényes. Elkészítettem a csoportunk által használt offline adatgyűjtő és kalibrációs szoftvercsomagot, ami lehetővé tette a kombinált érzékelőknek az LHC első hosszú leállása (First Long Shut-down, LS1) alatt történő telepítését. Az ionizáló sugárzás hatásása jelentkező hullámhosszeltolódás függ a hőmérséklettől: λ D (RH). Szenzoronként eltérő viselkedés. De valamennyi esetben jó közelíthetést ad a másodfokú polinomiális görbével történő illesztés. Detector Technologies MTA Atommagkutató Intézet

I. FBG-PÁRATARTALOM-MÉRŐK FEJLESZTÉSE: A TELEPÍTÉST KÖVETŐ ELSŐ MÉRÉSEK A száloptikai érzékelőkkel mért értékek jó egyezést mutatnak a megfelelő referencia által szolgáltatott adatokkal. A telepítést követő másfél hónapban rögzített adatok összevetése az egyik FBG kombinált érzékelő esetében: (a) hőmérséklet, (b) relatív páratartalom. Detector Technologies MTA Atommagkutató Intézet

II. LPG-PÁRATARTALOM-MÉRŐK FEJLESZTÉSE: MOTIVÁCIÓ A FBG-páratartalom-mérők hátránya: az 1 C okozta λ azonos mértékű a 10% RH-változáshoz tartozó hullámhossz- -eltolódással, fontos a párhuzamos és pontos hőmérsékletmérés a korrekció elvégzéséhez. MEGOLDÁS: hosszú periódusú száloptikai rács (Long Period Fiber Grating, LPG) alkalmazása: több nagyságrenddel jobb érzékenység, mint az FBG-szenzoroknál, önállóan alkalmazható eszköz. LPG LPG-rácsoknál a rezonanciafeltétel teljesülése esetén a szálba vezetett fény egy része a köpenybe szóródik (rezonanciavölgy az átviteli spektrumon). 2 * π Λ = 2 * π Q * n λ L8N n L8OP KLM Λ λ res n eco n i ecla rácsállandó, rezonancia-hullámhossz, magmódus effektív törésmutatója, i-edik köpenymódus effektív törésmutatója. FBG Detector Technologies MTA Atommagkutató Intézet

II. LPG-PÁRATARTALOM-MÉRŐK FEJLESZTÉSE: A REZONANCIAVÖLGYEK RH-FÜGGÉSE LPG-szenzor az U-alakú mintatartóban (a) és a klímakamrába történő telepítés előtt (b). FBG-hőmérő spektrális válasza különböző hőmérsékleteken Fényképezte (a), (b): G. Berruti Detector Technologies MTA Atommagkutató Intézet

II. LPG-PÁRATARTALOM-MÉRŐK FEJLESZTÉSE: MÓDSZEREK LPG-SZENZOR VÁLASZFÜGGVÉNYÉNEK JELLEMZÉSÉRE Nem csak a rezonanciavölgy hullámhossz-tengelyen elfoglalt helye, de annak alakja és mélysége is változik. Hogyan definiálható egyetlen hullámhossz-érték az adott völgyhöz? Kidolgoztam 6 eltérő matematikai algoritmust: 1. Spektrum minimuma 2. FFT-minimum 3. Tömegközéppont (Rel. Küszöb: 25%) 4. Tömegközéppont (Rel. Küszöb: 50%) 5. Tömegközéppont (Rel. Küszöb: 75%) 6. Tömegközéppont (Rel. Küszöb: ConCon) Detector Technologies MTA Atommagkutató Intézet

II. LPG-PÁRATARTALOM-MÉRŐK FEJLESZTÉSE: A MÓDSZEREK ÖSSZEVETÉSE A Spektrum minimuma adja a leginkább zajos eredményt. A Tkp. módszereknél a Rel. Küszöb növelésével egyre nagyobb eltérés a minimumtól. A páratartalom növelésével a Tkp. módszereknél nő a minimumtól való eltérés mértéke. KIVÉTELT képez ez alól a Rel. Küszöb: ConCon változat. Detector Technologies MTA Atommagkutató Intézet

II. LPG-PÁRATARTALOM-MÉRŐK FEJLESZTÉSE: KALIBRÁCIÓK 10% RH alatt átlagosan három nagyságrenddel jobb érzékenység, mint a CMS-detektorba telepített FBG-szenzorok esetén. További vizsgálat szükséges: melyik módszert alkalmazzuk? Detector Technologies MTA Atommagkutató Intézet

II. LPG-PÁRATARTALOM-MÉRŐK FEJLESZTÉSE: MÓDSZEREK ÖSSZEVETÉSE Az eltéréseknél (alul balra) megadott mérési bizonytalanság a kalibráció során nyert szórással egyenlő. A Spektrum minimuma módszernél ennek értéke kimagaslóan nagy, a többinél a referenciától való eltérés meghaladja a mérési bizonytalanság mértékét. 40% RH felett szisztematikusan alacsonyabb értékek. Az eltérések négyzetes középértékének módszerfüggése A Tkp. (Rel. Küszöb: 75%) és a Tkp. (Rel. Küszöb: ConCon) adják a legjobb eredményeket. Detector Technologies MTA Atommagkutató Intézet

II. LPG-PÁRATARTALOM-MÉRŐK FEJLESZTÉSE: MÉRÉSI EREDMÉNYEK ÖSSZEVETÉSE A REFERENCIA ÉRTÉKEKKEL Az eltéréseknél (alul jobbra) a 0-tól való távolság az előző fólia négyzetes középértékeivel van összefüggésben. A mérési bizonytalanság a kalibráció során nyert szórást mutatja. A szórás mértéke közel azonos a Rel. Küszöb: 75% és ConCon változatoknál, DE utóbbihoz kisebb eltérések tartoznak. Az eredmények fényében a spektrum hasznos részét a rezonanciavölgy alakjának vizsgálatával meghatározó módszert választottam: Tkp. (Rel. Küszöb: ConCon). Detector Technologies MTA Atommagkutató Intézet

III. FLUKA-SZIMULÁCIÓ ÉS ELLENŐRZÉSE: MOTIVÁCIÓ Az LPG-szenzorok sugárzásállósági vizsgálatát az MTA Atomki 60 Co forrásának felhasználásával kívánjuk elvégezni: az irodalom nem ad számot arról, hogy miként változik LPG-páratartalom-mérők érzékenysége ionizáló sugárzás hatására, a rendelkezésre álló infrastruktúra lehetőséget biztosít az érzékelők besugárzás alatti mérésére. A gamma fotonokat emittáló forrás legfőbb paraméterei: T 1/2 = 1925.20 d ± 0.25 d, A ref = 28.7 TBq, T ref = 25/03/2014 12:00 UTC, E g1 = 1173 kev, E g2 = 1332 kev. A szükséges nagy dózisok (több száz kgy) belátható időn belüli eléréséhez az optikai szálakat a forrástól kevesebb, mint 30 cm-re kell elhelyezni: ez megköveteli a besugárzások szimulációval támogatott tervezését. Fényképezte: Dr. Molnár József Detector Technologies MTA Atommagkutató Intézet

III. FLUKA-SZIMULÁCIÓ ÉS ELLENŐRZÉSE: GEOMETRIAI MODELL Elkészítettem az MTA Atomki 60 Co forrásának és a besugárzó helyiségnek egy nagy pontosságú geometriai modelljét. Ez input fájlként felhasználó FLUKA-szimulációk számára, amellyel (többek között) a száloptikai érzékelőkön végzendő besugárzások tervezhetők. Detector Technologies MTA Atommagkutató Intézet

III. FLUKA-SZIMULÁCIÓ ÉS ELLENŐRZÉSE: DOZIMETRIAI MÉRÉSEK A fenti FLUKA-modellből származó dózisteljesítmény-becsléseket dozimetriai mérések eredményeivel vetettem össze. A felhasznált 12 db FWT-60-00-típusú filmdoziméter paraméterei: ρ = 1,15 g/cm 3, elemösszetétel (m/m %) C N H O 63,7 12,0 9,5 14,8. Fényképezte: Detector Technologies MTA Atommagkutató Intézet

III. FLUKA-SZIMULÁCIÓ ÉS ELLENŐRZÉSE: A MEGFIGYELT ELTÉRÉS MAGYARÁZATA Detector Technologies MTA Atommagkutató Intézet

III. FLUKA-SZIMULÁCIÓ ÉS ELLENŐRZÉSE: EREDMÉNYEK A FLUKA-szimulációból származó becslések jó egyezést mutatnak a dozimetriai mérések eredményeivel. Detector Technologies MTA Atommagkutató Intézet

IV. A DOKTORI ÉRTEKEZÉSHEZ KAPCSOLÓDÓ IMPAKTFAKTOROS KÖZLEMÉNYEK [PhDJ01] IF:1.399 BERRUTI G. M., PETAGNA P., BUONTEMPO S., MAKOVEC A., SZILLASI Z., BENI N., CONSALES M., A. CUSANO (2016): One year of FBG-based thermo-hygrometers in opration in the CMS experiment at CERN, SCI Journal of Instrumentation, 11 (3), P03007 [PhDJ02] IF: 1.399 [PhDJ03] IF: 3.292 [PhDJ04] IF: 2.209 MAKOVEC A., BERRUTI G., CONSALES M., GIORDANO M., PETAGNA P., BUONTEMPO S., BREGLIO G., SZILLASI Z., BENI B., CUSANO A. (2014): Radiation hard polyimide-coated FBG optical sensors for relative humidity monitoring in the CMS experiment at CERN, Journal of Instrumentation, 9 (3), 3040 p. CONSALES M., BERRUTI G., BORRIELLO A., GIORDANO M., BUONTEMPO S., BREGLIO G., MAKOVEC A., PETAGNA P., CUSANO A. (2014): Nanoscale TiO2- coated LPGs as radiation-tolerant humidity sensors for high-energy physics applications, Optics Letters, 39 (14), 4128-4131 pp. BERRUTI G., CONSALES M., BORRIELLO A., GIORDANO M., BUONTEMPO S., MAKOVEC A., BREGLIO G., PETAGNA P., CUSANO A. (2014): A Comparative Study of Radiation-Tolerant Fiber Optic Sensors for Relative Humidity Monitoring in High- Radiation Environments at CERN, IEEE Photonics Journal, 6 (6), 0601015 p. Detector Technologies MTA Atommagkutató Intézet

V. A DOKTORI ÉRTEKEZÉSHEZ KAPCSOLÓDÓ KÖZLEMÉNYEK [PhDP01] IF: - [PhDP02] IF: - [PhDP03] IF: - [PhDP04] IF: - [PhDP05] IF: - [PhDP06] IF: - [PhDP07] IF: - [PhDP08] IF: - BERRUTI G., CONSALES M., GIORDANO M., BUONTEMPO S., BREGLIO G., MAKOVEC A., PETAGNA P., CUSANO A. (2014): Radiation tolerant FBG thermo-hygrometers for relative humidity detection in the CMS experiment at CERN, IEEE Proceedings. New York, 0, 3 p. BERRUTI G., CONSALES M., BORRIELLO A., GIORDANO M., BUONTEMPO S., BREGLIO G., MAKOVEC A., PETAGNA P., CUSANO A. (2014): Radiation tolerant humidity sensors based on nano-scale TiO2-coated LPGs for high-energy physics applications, IEEE Proceedings. New York, 0, 3 p. BERRUTI G., CONSALES M., CUSANO A., PETAGNA P., BORRIELLO A., GIORDANO M., BUONTEMPO S., BREGLIO G., MAKOVEC A. (2014): Fiber optic sensors for relative humidity monitoring in high energy physics applications, IEEE Proceedings. New York, 0, 4 p. BERRUTI G., CONSALES M., CUTOLO A., CUSANO A., BREGLIO G., BUONTEMPO S., GIORDANO M., MAKOVEC A. (2014): Radiation tolerant fiber optic thermo-hygrometers for aerospace applications, IEEE Proceedings. New York, 0, 610-615 pp. BERRUTI G., CONSALES M., GIORDANO M., BUONTEMPO S., BREGLIO G., MAKOVEC A., PETAGNA P., CUSANO A. (2014): Radiation hard fiber optic thermo-hygrometers for relative humidity detection in the CMS experiment at CERN, Proc. SPIE 9157, 91579H p. BERRUTI G., CONSALES M., BORRIELLO A., GIORDANO M., BUONTEMPO S., BREGLIO G., MAKOVEC A., PETAGNA P., CUSANO A. (2014): High-sensitivity humidity sensors based on TiO2-coated long period fiber grating for high-energy physics applications, Proc. SPIE 9157, 91573M p. BERRUTI G., CONSALES M., BORRIELLO A., GIORDANO M., BUONTEMPO S., BREGLIO G., MAKOVEC A., PETAGNA P., CUSANO A. (2014): Radiation tolerant fiber optic humidity sensors for high energy physics applications, Le Cam, Vincent and Mevel, Laurent and Schoefs, Franck. EWSHM, 1465-1472 pp. BERRUTI G., CONSALES M., BORRIELLO A., GIORDANO M., BUONTEMPO S., BREGLIO G., MAKOVEC A., PETAGNA P., CUSANO A. (2014): High-sensitivity metal oxides-coated long-period fiber grating sensors for humidity monitoring in high-energy physics applications, Proc. SPIE 9141, 914114 p. Detector Technologies MTA Atommagkutató Intézet

VI. A DOKTORI ÉRTEKEZÉSHEZ KAPCSOLÓDÓ KONFERENCIA ELŐADÁSOK [PhDC01] [PhDC02] [PhDC03] [PhDC04] [PhDC05] [PhDC06] [PhDC07] [PhDC08] MAKOVEC A., BERRUTI G., PETAGNA P., SZILLASI Z., BENI N. et al. (2013): Radiation hard polyimide-coated FBG optical sensors for relative humidity monitoring in the CMS experiment at CERN, Siena, Italy: 13th Topical Seminar on Innovative Particle and Radiation Detectors. BERRUTI G., MAKOVEC A. et al. (2014): Radiation tolerant FBG thermo-hygrometers for relative humidity detection in the CMS experiment at CERN, Trani, Italy: 3rd Mediterranean Photonics Conference. BERRUTI G., MAKOVEC A. et al. (2014): Radiation tolerant humidity sensors based on nano-scale TiO2-coated LPGs for high-energy physics applications, Trani, Italy: 3rd Mediterranean Photonics Conference. BERRUTI G., MAKOVEC A. et al. (2014): Fiber optic sensors for relative humidity monitoring in high energy physics applications, Naples, Italy: 2014 Fotonica AEIT - Italian Conference on Photonics Technologies. BERRUTI G., MAKOVEC A. et al. (2014): Radiation tolerant fiber optic thermo-hygrometers for aerospace applications, Benevento, Italy: IEEE International Workshop on Metrology for Aerospace. BERRUTI G., MAKOVEC A. et al. (2014): Radiation hard fiber optic thermo-hygrometers for relative humidity detection in the CMS experiment at CERN, Santander, Spain: 23rd International Conference on Optical Fiber Sensors. BERRUTI G., MAKOVEC A. et al. (2014): High-sensitivity humidity sensors based on TiO2-coated long period fiber grating for high-energy physics applications, Santander, Spain: 23rd International Conference on Optical Fiber Sensors. BERRUTI G., MAKOVEC A. et al. (2014): Radiation tolerant fiber optic humidity sensors for high energy physics applications, Nantes, France: 7th European Workshop on Structural Health Monitoring. Detector Technologies MTA Atommagkutató Intézet

KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS Köszönettel tartozom témavezetőmnek, DR. MOLNÁR JÓZSEFNEK a doktori tanulmányaim során tanúsított kitartó támogatásáért. DR. SZILLÁSI ZOLTÁNNAK és BÉNI NOÉMINEK sokéves támogatásukért és az eredmények kiértékelésében, megértésében nyújtott segítségükért. PAOLO PETAGNANAK és GAIA BERRUTINAK támogatásukért. Köszönet illeti továbbá mindazon kedves kollégámat, akik segítségükkel hozzájárultak a doktori értekezésem elkészültéhez. Detector Technologies