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Título : Construcción de un prototipo de detector de radiación ambiental con centelladores plásticos.
Autor : Guallichico Guallichico, Luis Antonio
Director(es): Pachacama Choca, Richard Williams
Tribunal (Tesis): Quingatuña, Dalinda
Flores, Bolivar
Palabras claves : BIOFÍSICA;RADIACIÓN;QUARKNET (TARJETA);TIME-TODIGITAL-COVERTER (TDC);TIME-TO-OVER-THERSHOLD (TOT);SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS (DAQ – FPGA);MATLAB (SOFTWARE)
Fecha de publicación : ene-2018
Editorial : Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Citación : Guallichico Guallichico, Luis Antonio. (2018). Construcción de un prototipo de detector de radiación ambiental con centelladores plásticos. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.
Identificador : UDCTFC;86T00047
Resumen : The objective of this research was the construction of a prototype environmental radiation detector using plastic scintillators, which coupled a plastic scintillator of dimensions 25x25x1cm, a Silicon photomultiplier (SiPM) and a data acquisition system (DAQ-FPGA). The device was placed inside a dark box that isolated it from outside light in contact with the radioactive source (241Am, 90Sr, and 137Cs) and was tested for one and two scintillator blades. The acquisition and analysis of the information were done through two different systems, the first by direct acquisition of an oscilloscope, the generated files were analyzed in Matlab using the findpeak function, which showed information about the shape of the pulses and their amplitudes and widths; presented in histograms voltage-number of pulses. The second used a QuarkNet developed by Femilab, which does, which makes use of the time-to-digital coverter (TDC) and the coincidences between events recorded in a time window of 1000ns, through which the data of the recorded pulses are generated in a DAT file that analyzed by ROOT allowing obtaining histograms of front and back edge of the detected pulse, TDC_LE and TDC_TE respectively, their difference allowed to know the time-to-over-thershold (ToT), that is to say the time it lasts pulse determined over a threshold voltage, which in this investigation was 30 mV. The analyzed data show that both systems, when the scintillator is in contact with a source of 241Am, the differences in the distributions of the voltages or the ToT, referring to the ones obtained for the palette without source are very similar, while for the sources of 90Sr and 137Cs, there are slight differences, almost imperceptible; therefore, the use of plastic scintillators with a thickness of less than 1 cm is recommended for future research.
Descripción : El objetivo de esta investigación fue la construcción de un prototipo de detector de radiación ambiental usando centelladores plásticos, que acopló un centellador plástico de dimensiones 25x25x1cm, un fotomultiplicador de Silicio (SiPM) y un sistema de adquisición de datos(DAQ – FPGA). El dispositivo fue colocado dentro de una caja oscura que lo aisló de la luz exterior en contacto con una fuente radiactiva (241Am, 90Sr y 137Cs) y fue probado para una y dos paletas de centellador. La adquisición y análisis de la información se la realizó mediante dos sistemas diferente, el primero mediante adquisición directa de un osciloscopio, los archivos generados se analizaron en Matlab mediante la función findpeak, la cual arrojó información sobre la forma de los pulsos y sus amplitudes y anchuras; presentadas en histogramas voltaje-número de pulsos. El segundo utilizó una QuarkNet desarrollada por Fermilab, que hace uso del time-to-digitalcoverter (TDC) y las coincidencias entre eventos registrados en una ventana de tiempo de 1000ns, a través de la que los datos de los pulsos registrados son generados en un archivo .DAT que analizados mediante ROOT permitieron obtener histogramas del borde frontal y posterior del pulso detectado, TDC_LE y TDC_TE respectivamente, su diferencia permitió conocer el time-to-over-thershold (ToT), es decir el tiempo que dura un pulso determinado sobre un voltaje umbral, el cual en esta investigación fue de 30 mV. Los datos analizados muestran que para ambos sistemas, cuando el centellador se encuentra en contacto con una fuente de xv 241 Am las diferencias en las distribuciones de los voltajes o los ToT, referentes a los obtenidos para la paleta sin fuente son muy similares, mientras que para las fuentes de 90 Sr y 137 Cs, existen leves diferencias, casi imperceptibles; por lo que se recomienda la utilización de centelladores plásticos de un espesor menor a 1cm para futuras investigaciones.
URI : http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/8356
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