Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Electronic Dosimetry Devices
Course of study:
2018/2019
Code:
JFM-2-107-DE-s
Faculty of:
Physics and Applied Computer Science
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
Dozymetria i elektronika w medycynie
Field of study:
Medical Physics
Semester:
1
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Responsible teacher:
dr inż. Skoczeń Andrzej (skoczen@fis.agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr inż. Skoczeń Andrzej (skoczen@fis.agh.edu.pl)
Module summary

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

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 Student potrafi pracować w zespole. Potrafi samodzielnie zdobyć odpowiednią wiedzę i umiejętności niezbędne do realizacji jego części zadania FM2A_K02, FM2A_K01 Report,
Execution of laboratory classes
M_K002 Student umie przedstawić wykonany pomiar w postaci komunikatywnej prezentacji FM2A_K02, FM2A_K01 Report,
Execution of laboratory classes
Skills
M_U001 Student potrafi rozpoznać zjawiska i moduły elektroniczne przydatne przy pomiarze dawki promieniowania FM2A_U04, FM2A_U08 Report,
Execution of laboratory classes
M_U002 Student potrafi prowadzić pomiary parametrów technicznych urządzeń elektronicznych do pomiaru dawki promieniowania FM2A_U04, FM2A_U08 Execution of laboratory classes
Knowledge
M_W001 Student zna podstawowe konstrukcje aktywnych dozymetrów elektronicznych i urządzeń odczytujących dozymetry pasywne FM2A_W02, FM2A_W03, FM2A_W05, FM2A_W01 Activity during classes,
Test,
Execution of laboratory classes
M_W002 Student zna konstrukcje i pramatry bloków funkcjonalnych składających się na tor sygnałowy dozymetru elektronicznego FM2A_W02, FM2A_W03, FM2A_W05, FM2A_W01 Activity during classes,
Test,
Execution of laboratory classes
M_W003 Student zna mechanizmy fizyczne uszkodzeń radiacyjnych w elektronice oraz wykorzystanie tych zjawisk do pomiaru dawki promieniowania FM2A_W02, FM2A_W05, FM2A_W01 Activity during classes,
Test,
Execution of laboratory classes
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
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 postaci komunikatywnej prezentacji - - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 Student potrafi rozpoznać zjawiska i moduły elektroniczne przydatne przy pomiarze dawki promieniowania + - + - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi prowadzić pomiary parametrów technicznych urządzeń elektronicznych do pomiaru dawki promieniowania - - + - - - - - - - -
Knowledge
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 + - + - - - - - - - -
Module content
Lectures:
  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

Laboratory classes:
  1. Przetwornik częstotliwość – napięcie (f-U)

    Efekty kształcenia:
    - student potrafi zbudować prosty układ elektroniczny na płytce szybkiego montażu i uruchomić go i obserwować jego pracę,
    - student potrafi wykonać pomiar współczynnika konwersji układu.

  2. Przetwornik napięcie – częstotliwość (U-f)

    Efekty kształcenia:
    - student potrafi zbudować prosty układ elektroniczny na płytce szybkiego montażu i uruchomić go i obserwować jego pracę,
    - student potrafi wykonać pomiar współczynnika konwersji układu.

  3. Przetwornik napięcie-prąd

    Efekty kształcenia:
    - student potrafi zbudować na płytce szybkiego montażu układ źródła prądowego sterowanego napięciem,
    - student potrafi wykonać pomiar współczynnika konwersji układu i oszacować rezystancje wyjściową układu.

  4. Prztwornik natężenie światła – liczba zliczeń

    Efekty kształcenia:
    - student potrafi zbudować na płytce szybkiego montażu prosty układ elektroniczny do pomiaru natężenia światła,
    - student potrafi uruchomić układy zliczające impulsy, przygotowane w technice mikrokontrolera i w technice układów FPGA.

  5. 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.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 100 h
Module ECTS credits 4 ECTS
Participation in lectures 10 h
Realization of independently performed tasks 40 h
Participation in laboratory classes 20 h
Preparation for classes 15 h
Preparation of a report, presentation, written work, etc. 15 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

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

Prerequisites and additional requirements:

• Znajomość podstaw dozymetrii
• Znajomość podstaw elektroniki analogowej i cyfrowej

Recommended literature and teaching resources:

• C. Leroy, P-G. Rancoita, Principles of radiation interaction in matter and detection. World Scientific Publishing 2012.
• 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.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

J. Steckert, A. Skoczeń, “Design of FPGA-based Radiation Tolerant Quench Detectors for LHC”, 2017 JINST 12 T04005
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

Additional information:

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.