Course title:
Nukleáris méréstechnika
Primary programme:
Fizikus mérnök BSc
ECTS credits:
3
Course type:
választható
Number of lectures per week:
2
Number of practices per week:
0
Number of laboratory exercises per week:
0
Further knowledge transfer methods:
Grading:
Examination
Special grading methods:
Semester:
6
Prerequisites:
Modern fizika, Méréstechnika
Responsible lecturer:
Dr. Czifrus Szabolcs, egyetemi docens, PhD
Lecturers and instructors:
Course description:
Elektromágneses sugárzás, töltött részecskék és anyag atomjai között lejátszódó, a detektálás alapjait adó fizikai kölcsönhatási jelenségek. Ionizáció, rekombináció, atomi gerjesztési folyamatok. Detektorok hatásfoka, energia-felbontóképessége, holtidő, kiszökési és pile-up jelenség, válaszfüggvény. Gázionizációs detektorok: ionizációs kamra, proporcionális számláló, Geger-Müller-detektorok, drift detektorok. Szcintillációs detektorok, LSC detektortechnika. A félvezető detektorok: HPGe, Si(Li), PIN dióda, SDD és szupravezető detektorok működési elve, szerkezeti felépítése, alkalmazásaik. Speciális detektortípusok és detektálási technikák: Cserenkov-számláló, radiográfia, szilárdtest nyomdetektor, termolumineszcens detektor, köd- és diffúziós kamra. Nukleáris mérési eredmények bizonytalanságának becslése: röntgen-, gamma- és alfaspektrumok valószínűségi tulajdonságai, hibaszámítás, spektrumok matematikai leírása, analitikai eljárások kimutatási határa. Spektroszkópiai alapismeretek, a különböző spektroszkópiai alkalmazások detektortípusai. Alfa-, röntgen- és gammaspektrometria mérőeszközei, nukleáris spektrométerek felépítése, az elektronikus jelfeldolgozás alapeszközei és azok jellemző méréstechnikai tulajdonságai, analóg-digitál konverzió. Részecskegyorsítók és alkalmazásaik. Gamma- és röntgenspektrumok kvantitatív kiértékelési módszerei. Neutronok detektálása, fontosabb neutrondetektorok és alkalmazásaik. Különleges nukleáris méréstechnikai módszerek: kis és nagy aktivitások mérése, háttércsökkentési módszerek. A nukleáris méréstechnikai laboratórium minőségbiztosítása. Dozimetriai detektorok.
Reading materials:
G. F. Knoll, Radiation detection and measurement, 4th Edition, Wiley, 2010, ISBN: 978-0-470-13148-0
Gordon Gilmore, Practical Gamma-ray Spectrometry, Ed. John Wiley & Sons Ltd., 2008. ISBN: 9780470861967
Handbook of X-Ray Spectrometry, edited by R.E. Van Grieken and A.A.Markowicz, Practical Spectroscopy Series Volume 29, Marcel Dekker, Inc., 2001, ISBN: 9780824706005
List of competences:
a) tudása- Ismeri a klasszikus és modern fizika műszaki-technológiai eljárásokat és alkalmazásokat megalapozó alapvető törvényszerűségeit, fejlődési irányait, és a modern fizikai modelleket.- Ismeri a fizika legfontosabb kapcsolódási pontjait a mérnöki diszciplínákkal, az ehhez kapcsolódó alapvető fogalmakat és összefüggéseket.- Átlátja a fizikai törvényszerűségek technológiai és gazdasági folyamatokra történő alkalmazásait, valamint a kutatás-fejlesztés és a technológiai innováció folyamatát.- Tisztában van a fejlett technológiák alkalmazásával járó valós kockázatokkal és veszélyekkel, azok értékelésére és a kockázatok csökkentésére alkalmazható módszerekkel. Ismeri a szakterületéhez kapcsolódó jogi szabályozásokat, etikai normákat és biztonságtechnikai követelményeket.- Specializációs szakterületén ismeri az alkalmazott tervezési elveket, technológiákat, speciális anyagokat és mérési eljárásokat.b) képességei- Képes a műszaki-technológiai problémák és a fizikai tudományos eredmények közötti kapcsolat megteremtésére, a két terület alkotó összekapcsolására.- Képes a műszaki problémák és a hozzájuk kapcsolódó fizikai jelenségek megértésére, az ehhez szükséges információgyűjtésre, és a szakirodalom eredményeinek értelmezésére és kreatív alkalmazására.- Képes komplex fizikai elveken alapuló mérési eljárások fejlesztésére a méréstervezéstől a számítógépes mérésvezérlés megvalósításán át a mérési adatok kiértékeléséig és értelmezéséig. Képes komplex mérőrendszerek és a fizika elveit alkalmazó modern technológiák fejlesztésére.- A modern fizikán alapuló technológiákkal kapcsolatos általános ismeretei felhasználásával választott specializációja területén képes egyes mérnöki feladatok megoldására (tervezés, fejlesztés, üzemeltetés, tanácsadás).- Ismeretei alapján rendelkezik a tudományos-technológiai alapokon nyugvó megalapozott érvelés képességével, ismeretei alapján képes megalapozott véleményt alkotni szakterületéhez kapcsolódó társadalmi, tudományos, technológiai és etikai kérdésekről.- Képes tudásának önálló gyarapítására, a releváns szakirodalom követésére és feldolgozására, és tanulmányainak magasabb szinten történő folytatására.c) attitűdje- Törekszik a tudományos fizikai ismeretek és a műszaki-technológiai alkalmazások közötti összekötő, integráló szerep megteremtésére.- Hitelesen képviseli a természettudományos világnézetet, és alkalmazni tudja a technológia és társadalom viszonylatában.- Nyitott a természettudományos és műszaki továbbképzés irányában.- Elkötelezett új kompetenciák elsajátítására.- Fejleszti, mélyíti szakterületi ismereteit.d) autonómiája és felelőssége- Felelősséggel együttműködik a műszaki, természettudományos és más szakterületek szakembereivel.- Tudatosan vállalja a műszaki-természettudományos terület etikai normáit.- Saját képességeit és munkájának eredményét reálisan értékeli.- Folyamatos tanulással fejleszti kompetenciáit, alkalmassá válva felelősségteljes munkakörök betöltésére.- Tisztában van a tudományos-technológiai kijelentések jelentőségével és következményeivel.- Önállóan működteti a szakterületén használt laboratóriumi és méréstechnikai berendezéseket, eszközöket.