Μελέτη των ιδιοτήτων των digitizer σε πειράματα πυρηνικής φασματοσκοπίας

Λιαπάτης, Αλέξανδρος; Liapatis, Alexandros

dc.contributor.author	Λιαπάτης, Αλέξανδρος	el
dc.contributor.author	Liapatis, Alexandros	en
dc.date.accessioned	2022-06-07T11:13:50Z
dc.date.available	2022-06-07T11:13:50Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/55254
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.22952
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Nuclear physics	en
dc.subject	Ψηφιακά ηλεκτρονικά	el
dc.subject	Ψηφιακή επεξεργασία παλμών	el
dc.subject	Digital pulse processing	en
dc.title	Μελέτη των ιδιοτήτων των digitizer σε πειράματα πυρηνικής φασματοσκοπίας	el
dc.title	Study of digitizer properties in nuclear spectroscopy experiments	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Nuclear physics	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-01-15
heal.abstract	Μετατροπείς αναλογικού σήματος σε ψηφιακό μεγάλης ταχύτητας και ακρίβειας είναι πλέον διαθέσιμοι σε σχετικά χαμηλό κόστος. Η εξέλιξη αυτή στα σύγχρονα ηλεκτρονικά έδωσε τις βάσεις για την ανάπτυξη μιας νέας μεθόδου συλλογής δεδομένων και επεξεργασίας παλμών σε πειράματα πυρηνικής φυσικής, όπου το σήμα από τον προ-ενισχυτή (preamplifier) είναι το πρώτο και το τελευταίο αναλογικό σήμα το οποίο ακολουθείται μόνο από ψηφιακά επεξεργασμένες κυματομορφές. Ο σκοπός αυτής της εργασίας είναι η εφαρμογή αυτής της μεθόδου με την χρήση ενός digitizer και η σύγκρισή του με τα αναλογικά ηλεκτρονικά. Πιο συγκεκριμένα η συσκευή που χρησιμοποιήθηκε ήταν ο 725S digitizer της CAEN. Η σύγκριση πραγματοποιήθηκε συλλέγοντας φάσματα ακτίνων-γ από ραδιενεργές πηγές $^{60}Co$, $^{137}Cs$ αλλά και μία τριπλή πηγή σωματιδίων άλφα, $^{239}Pu$, $^{241}Am$ και $^{244}Cm$. Οι ανιχνευτές που χρησιμοποιήθηκαν ήταν Ιωδιούχου Νατρίου, Πυριτίου, HPGe και BGO. Οι μετρικές που χρησιμοποιήθηκαν για την σύγκριση μεταξύ ψηφιακών και αναλογικών ηλεκτρονικών ήταν η ενεργειακή διακριτική ικανότητα μέσω του FWHM των κορυφών που εμφανίζονταν στα φάσματα και ο ανενεργός χρόνος (dead time) κατά την συλλογή των φασμάτων. Η οπτικοποίηση των φασμάτων και η ρύθμιση των παραμέτρων για τα ψηφιακά επεξεργασμένα σήματα έγιναν μέσω λογισμικών με τα οποία συνοδεύεται ο digitizer, MC2A Analyzer και CoMPASS. Πριν την σύγκριση, έπρεπε να βρεθούν οι βέλτιστες ρυθμίσεις των παραμέτρων για κάθε ανιχνευτή, με σκοπό να λάβουμε τα καλύτερα δυνατά αποτελέσματα. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ο digitizer μπορεί να γίνει τόσο ακριβής όσο και τα αναλογικά ηλεκτρονικά, όσον αφορά στο FWHM των κορυφών, και ότι μπορεί να επεξεργάζεται τα εισερχόμενα σήματα ταχύτερα, με αποτέλεσμα την μείωση του dead time σε σχέση με τα αναλογικά ηλεκτρονικά.	el
heal.abstract	High speed, precise analog to digital converters are now available at relatively low cost. This breakthrough evolution in electronics has facilitated the development of a new kind of data acquisition and pulse processing in nuclear physics experiments, for which the pre-amplifier pulse is the first and last analog signal followed only by digitally processed waveforms. The purpose of the present work was to employ this new method using a digitizer and comparing it to analog circuitry. More precisely, the device we used was a CAEN 725S digitizer. The comparison was carried out by measuring $\gamma$-radiation from $^{60}$Co and $^{137}$Cs radioactive sources, in most cases, along with a gamma source $^{137}$Cs and a triple alpha source made of $^{239}$Pu, $^{241}$Am, $^{244}$Cm. We used various detectors for the comparison, such as Sodium Iodide (NaI), Silicon (SSB), HPGe and BGO. The comparison between digital and analog signal processing was based on the resolution of the recorded peaks in the experimental spectra and on the corresponding acquisition dead time. The spectrum visualization and the tuning of parameters for the digitally processed signals (pole-zero adjustment, shaping time, rise time etc.) was accomplished by the software provided by CAEN, namely MC2A Analyzer and CoMPASS. The parameter tuning was carried out by looking at the waveform of the incoming signals using the aforementioned software. Before comparing the two methods, we had to find the optimal settings for the parameters, in order to obtain the best possible resolution. The results showed that the digitizer was as accurate as the analog circuitry, as far as resolution is concerned, and that it was processing the incoming signals faster, resulting in a five times smaller dead time, in some cases.	en
heal.advisorName	Κόκκορης, Μιχαήλ	el
heal.committeeMemberName	Κόκκορης, Μιχαήλ	el
heal.committeeMemberName	Βλαστού, Ρόζα Ζάννη	el
heal.committeeMemberName	Διακάκη, Μαρία	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών. Τομέας Φυσικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	51 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false