İyonize radyasyon kaynağı yön tayini
Ionizing radiation source direction finding
- Tez No: 729841
- Danışmanlar: PROF. DR. HAKKI GÖKHAN İLK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Nükleer Mühendislik, Bilim ve Teknoloji, Electrical and Electronics Engineering, Nuclear Engineering, Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Düşük gürültülü yükselteç, FPGA, Geiger yöntemi, Radyasyon, Radyasyon dedektörü, Low noise amplifier, FPGA, Geiger metodu, Radiation, Radiation detector
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma iyonize edici kaynakların tespitini ve cihazın pozisyonuna göre iyonize edici kaynağın yönünü bulan bir dedektör sisteminin ortaya konulması, tasarlanması, yazılımının hazırlanması, cihazın üretilmesi, test ve karakterizasyon aşamalarını içermektedir. Radyasyon yönü bulma sisteminde algılayıcı olarak dörderli diziler şeklinde paralel bağlanmış BPW34 model PIN diyotlar kullanılmıştır. Bu diziler silindirik yapıda tasarlanmış ve döküm tekniği ile imal edilmiş kurşun bir bloğun sekiz farklı yöndeki sensör yuvalarına yerleştirilerek, iyonize ışımaları yönlü şekilde algılamaları sağlanmıştır. Dedektör sistemi, prob mekanizması ve metal şase, Geiger-Müller prensibi ile çalışan sekiz adet gama sayıcı devresi ve bunların LNA kartları, gama sayıcı, algoritmalar ve sinyal işleme blokları ile test yazılımın çalıştığı, tek çipte çalışmaya imkan veren paralel işlem özelliğine sahip FPGA yongası, VHDL yazılımı, yüksek voltaj kartı, invertör kartı ve 12V batarya bileşenlerinden oluşmaktadır. Sistem ayarlanabilir dedektör bias voltajına ve her kanal için ayarlanabilir taban çizgisi düzeltici ve diskriminatör seviyelerine sahiptir. Ölçüm sonuçları cihazın ön kapağında bulunan HMI dokunmatik ekranda tasarlanan ara yüz sayesinde, her kanalın cpm veya cps değeri ve kaynağın pozisyonunun açı değeri verilmektedir. Açı değeri 360 derecelik bir skalada ibre ile de gösterilmektedir. Gama kaynağı ile yapılan testlerde, kaynak yönü ±22.5° aralığında, %99.22 başarım oranıyla ölçülmüştür. Dedektör, düşük ve yüksek enerjili doğal gama radyasyon kaynaklarıyla (9.761 μCi aktiviteli ve 59.54 keV enerjili 241Am kaynağı, 3.7 MBq aktiviteli ve 661.6 keV enerjili 137Cs kaynağı ve 1 μCi aktiviteli 1173 ve 1332 keV enerjiye sahip 60Co kaynağı) test edilmiştir. Bu tasarım düşük maliyetli, güç sarfiyatlı ve hacimli, el çantası büyüklüğünde, sahada kullanıma uygun hafiflikte, düşük gürültülü bir cihazdır.
Özet (Çeviri)
This work includes introduction, design, software, device production, testing and characterization stages of a detector system determining the ionizing radiation sources and direction with respect to the device position. In radiation direction finding system, BPW34 model PIN diodes connected parallel in the form of quadrilateral arrays placed in the sensor slots in eight different directions of a lead block designed in a cylindrical structure and manufactured with the casting technique, allowing them a directional radiation sensing. Detector system consists of a probe mechanism, metal chassis, a high voltage board, an inverter board, 12V battery, eight gamma counter circuits working with the Geiger-Müller principle and their LNA cards, FPGA chip with parallel processing feature, that allows VHDL software of gamma counters, algorithms, the test software, signal processing blocks to work in a single chip. The system has adjustable baseline restorer and discriminator levels for each channel and adjustable detector bias voltage. The cpm or cps value of each channel, source position angle is given on an HMI screen. The angle value is also indicated by a pointer on a 360-degree scale. In the tests performed with gamma sources, the source direction was measured in the range of ±22.5°, with a 99.22 % success. The detector system was tested with low and high energy natural gamma radiation sources (9.761 μCi 59.54 keV 241Am, 3.7 MBq 661.6 keV 137Cs, and 1 μCi 1173 and 1332 keV 60Co). This design is a low-cost, power and volume, handbag-sized, lightweight, low-noise device suitable for field use.
Benzer Tezler
- Simulation of betavoltaic batteries with geant4
Betavoltaik pillerin geant4 programı ile benzetimi
BERRİN CANKILIÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiNükleer Araştırmalar Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSKENDER ATİLLA REYHANCAN
- Design and production of benchtop x-ray imaging system
Masaüstü x-ışını görüntüleme sisteminin dizaynı ve üretimi
MEHMET ERHAN EMİRHAN
Doktora
İngilizce
2016
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENAP ŞAHABETTİN ÖZBEN
- Zebra balığı embriyolarında nörotoksin maruziyetine karşı oluşan yanıta düşük doz iyonize radyasyonun etkileri
Eeffects of low-dose ionizing radiation on the response to neurotoxin exposure in zebrafish embryos
EZGİ CAHİDE AYDAŞ BAYRAMOV
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2024
Diş HekimliğiMarmara ÜniversitesiAğız, Diş ve Çene Radyolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞEBNEM ERÇALIK YALÇINKAYA
PROF. DR. EBRU IŞIK ALTURFAN
- Kobaylarda radyasyon aracılı oksidatif streste bir stres proteini olarak hem-oksijenaz-1 aktivitesinin ve bazı antioksidan değerlerin incelenerek bu sistem üzerine N-asaetilsisteinin etkilerinin araştırılması
A research of the effects of radiation induced oxidative stress on a stress protein, hemeoxygenase-1 activity and some antioxidants in guinea pigs and protective effects of N-acetylcysteine in this system
ZERRİN TÜRKÖZER
Doktora
Türkçe
2004
BiyokimyaGazi ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
PROF.DR. AYSEL ARICIOĞLU
PROF.DR. NURTEN TÜRKÖZKAN
- Nükleer radyasyona duyarlı alan etkili transistör tabanlı radyasyon sensörlerinin uzay uygulamaları için geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of nuclear radiation sensitive field-effect transistor based radiation sensors for space applications
BUĞRA KOCAMAN
Doktora
Türkçe
2020
Astronomi ve Uzay BilimleriHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EYLEM GÜVEN