Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Elektroniczna aparatura dozymetryczna
Tok studiów:
2017/2018
Kod:
JFM-2-107-DE-s
Wydział:
Fizyki i Informatyki Stosowanej
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Dozymetria i elektronika w medycynie
Kierunek:
Fizyka Medyczna
Semestr:
1
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Osoba odpowiedzialna:
dr inż. Skoczeń Andrzej (skoczen@fis.agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr inż. Skoczeń Andrzej (skoczen@fis.agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Przedmiot wprowadza w podstawy fizyczne i konstrukcyjne aktywnych dozymetrów elektronicznych i urządzeń odczytujących dozymetry pasywne ze szczególnym naciskiem na zagadnienie uszkodzeń radiacyjnych.

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Student zna podstawowe konstrukcje aktywnych dozymetrów elektronicznych i urządzeń odczytujących dozymetry pasywne FM2A_W05, FM2A_W07 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W002 Student zna konstrukcje i pramatry bloków funkcjonalnych składających się na tor sygnałowy dozymetru elektronicznego FM2A_W05 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W003 Student zna mechanizmy fizyczne uszkodzeń radiacyjnych w elektronice oraz wykorzystanie tych zjawisk do pomiaru dawki promieniowania jonizującego FM2A_W05, FM2A_W02, FM2A_W07 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Umiejętności
M_U001 Student potrafi rozpoznać zjawiska i moduły elektroniczne przydatne przy pomiarze dawki promieniowania jonizującego Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 Student potrafi prowadzić pomiary parametrów technicznych urządzeń elektronicznych do pomiaru dawki promieniowania jonizującego FM2A_U07, FM2A_U09, FM2A_U14 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Kompetencje społeczne
M_K001 Student potrafi pracować w zespole. Potrafi samodzielnie zdobyć odpowiednią wiedzę i umiejętności niezbędne do realizacji jego części zadania Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_K002 Student umie przedstawić wykonany pomiar w sposób komunikatywnej prezentacji Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Student zna podstawowe konstrukcje aktywnych dozymetrów elektronicznych i urządzeń odczytujących dozymetry pasywne + - + - - - - - - - -
M_W002 Student zna konstrukcje i pramatry bloków funkcjonalnych składających się na tor sygnałowy dozymetru elektronicznego + - + - - - - - - - -
M_W003 Student zna mechanizmy fizyczne uszkodzeń radiacyjnych w elektronice oraz wykorzystanie tych zjawisk do pomiaru dawki promieniowania jonizującego + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi rozpoznać zjawiska i moduły elektroniczne przydatne przy pomiarze dawki promieniowania jonizującego + - + - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi prowadzić pomiary parametrów technicznych urządzeń elektronicznych do pomiaru dawki promieniowania jonizującego - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student potrafi pracować w zespole. Potrafi samodzielnie zdobyć odpowiednią wiedzę i umiejętności niezbędne do realizacji jego części zadania - - + - - - - - - - -
M_K002 Student umie przedstawić wykonany pomiar w sposób komunikatywnej prezentacji - - + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:
  1. Przegląd detektorów promieniowania jonizującego w aspekcie zastosowań do pomiaru dawek
  2. Uszkodzenia radiacyjne strukturalne

    Zastosowania do pomiaru dawki – dozymetr aktywny z diodą p-i-n.

  3. Uszkodzenia radiacyjne jonizacyjne

    Zastosowania do pomiaru dawki – mosimetr

  4. Pomiar małych pradów jonizacyjnych

    Elektrometry, specjalizowane wzmacniacze operacyjne i pomiarowe

  5. Pomiar szybkości zliczeń

    Twierdzenia Campbella-Francisa. Integratory analogowe i cyfrowe

  6. Pomiar impulsowy

    Odbiór i kształtowanie impulsu z detektora. Spektrometria amplitudowa. Szumy

Ćwiczenia laboratoryjne:
  1. Układy odczytu detektorów promieniowania jonizującego

    Efekty kształcenia:
    - student potrafi zbudować model i przeprowadzić symulację prostego tranzystorowego układu napięciowego i/lub prądowego do odczytu gazowego detektora promieniowania,
    - student potrafi zbudowć na płytce ćwiczeniowej prosty tranzystorowy układ napięciowy i/lub prądowy do odczytu gazowego detektora promieniowania i zmierzyć jego parametry (impedancję wejściową, charakterystykę amplitudowo-częstotliwościową).

  2. Elektrometr elektroniczny

    Efekty kształcenia:
    - student potrafi zastosować specjalizowany wzmacniacz operacyjny do pomiaru bardzo niskich prądów na poziomie pA

  3. Integratory liniowe

    Efekty kształcenia:
    - student potrafi uruchomić moduł ćwiczeniowy i obserwować jego pracę,
    - student potrafi wykonać pomiar współczynników konwersji, czasowej zdolności rozdzielczej, nieliniowości całkowej, oraz wyznaczenie nominalnego zakresu pomiarowego.

  4. Integratory logarytmiczne

    Efekty kształcenia:
    - student potrafi wykonać pomiar charakterystyki przejściowej fi- (częstotliwość-średnie napięcie),
    - student potrafi wykonać pomiar dyspersji odpowiedzi w funkcji częstotliwości,
    - student potrafi wykonać pomiar szybkości reakcji integratora na skokową zmianę częstotliwości.

  5. Badanie zmian napięcia progowego tranzystora MOS

    Efekty kształcenia:
    - student potrafi wykonać pomiar napięcia progowego tranzystora MOS,
    - student potrafi analizować przyczyny zmian napięcia progowego

  6. Konstrukcja i parametry czytnika dozymetrów TLD

    Efekty kształcenia:
    - student potrafi wykonać pomiar czułości toru sygnałowego czytnika,
    - student potrafi wykonać pomiar zakresu dynamiki przetwornika I-F (prąd-czętotliwość)

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 100 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w wykładach 10 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 40 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 20 godz
Przygotowanie do zajęć 15 godz
Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. 15 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa OK z modułu obliczana jest jako średnia ważona oceny z prac laboratoryjnych OL i ze sprawdzianu OS:
OK = 0.6∙OS + 0.4∙OL

Wymagania wstępne i dodatkowe:

• Znajomość podstaw dozymetrii
• Znajomość podstaw elektroniki analogowej i cyfrowej

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

• K. Korbel, Ekstrakcja informacji z sygnału radiometrycznego. WFiIS AGH, Kraków 2006
• Ahmed, Syed Naeem, Physics and engineering of radiation detection. Elsevier, Academic Press, 2007.
• Piątkowski, W. Scharf, Elektroniczne mierniki promieniowania jonizującego.Wydaw. Min. Obrony Narodowej, Warszawa 1979.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

P. Gryboś, M. Idzik, A. Skoczeń, “Design of low noise charge amplifier in sub-micron technology for fast shaping time”, Analog Integr Circ S 49 (2): 107-114 Nov 2006

Informacje dodatkowe:

Sposób i tryb wyrównania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:
Pod koniec semestru przewidziany jest dodatkowy termin ćwiczeń (ogłaszany 2 tygodnie wcześniej na stronie internetowej przedmiotu i przez prowadzących), w którym można wykonać pomiary, których student z przyczyn losowych nie mógł wykonać w pierwotnym terminie. Studenci mogą wówczas odrabiać ćwiczenia po uprzednim uzyskaniu zgody prowadzącego zajęcia w jego grupie oraz odpowiedzi z części teoretycznej, potwierdzonej wpisem do protokołu.
Obecność na wykładzie: zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.

Zasady zaliczania zajęć:
W ramach laboratorium elektronicznego studenci pracując w dwuosobowych zespołach wykonują szereg ćwiczeń pomiarowych. Podstawą zaliczenia każdego z nich jest dyskusja w czasie prowadzenia pomiarów oraz nad gotowym sprawozdaniem z pomiarów. Powstaje z tego ocena z prac laboratoryjnych OL.
Ponadto cykl zajęć w laboratorium kończy się pisemnym sprawdzianem z oceną OS.
Zaliczenie laboratorium wymaga zaliczenia wszystkich ćwiczeń podanych w treści modułu.
Warunkiem uzyskania zaliczenia z pojedynczego ćwiczenia jest:
- poprawny montaż układu i wykonanie pomiarów,
- zaliczone sprawozdanie z opracowaniem wyników.