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Uso de microcontrolador na construção de espectrômetro gama com sensor de Nal(TI), com ênfase em analisador multicanal, para a aplicação em geofísica nuclear e ambiental

Nilton Silva Francisco Yukio Hiodo

2005

Localização: IAG - Inst. Ast. Geo. Ciên. Atmosféricas    (CD-ROM 304 )(Acessar)

  • Título:
    Uso de microcontrolador na construção de espectrômetro gama com sensor de Nal(TI), com ênfase em analisador multicanal, para a aplicação em geofísica nuclear e ambiental
  • Autor: Nilton Silva
  • Francisco Yukio Hiodo
  • Assuntos: GEOFÍSICA NUCLEAR; ESPECTROMETRIA
  • Notas: Dissertação (Mestrado)
  • Descrição: Este trabalho de instrumentação de Geofísica Nuclear teve como objetivo principal, o desenvolvimento de um protótipo de espectrômetro gama com analisador multicanal, desde o amplificador espectroscópico até seu firmware. O coração da parte digital foi um microcontrolador de 8 bits ATMEL® (AT89S8252). Todos os circuitos foram feitos e montados no Laboratório de Instrumentação em Geofísica Nuclear (LIGA). O software do microcontrolador foi completamente desenvolvido em linguagem ANSI-C usando o compilador Small Device C Compiler (SDCC) versão 2.4.8 que é um programa distribuído sob licença tipo General Public License (GPL). Inicialmente, o microcontrolador foi usado para substituir todos os circuitos digitais de um clássico espectrômetro gama diferencial SCINTREX® GAD-6. Tempos de medidas da ordem de dois dias tornaram-se possíveis e ele podia operar em ambiente não climatizado. Após esta fase, iniciou-se o desenvolvimento de um analisador multicanal (MCA) operando no modo analisador de altura de pulsos (PHA) com capacidade 4096 canais, para uso em muitos tipos de detecção nuclear. Além disso, foi desenvolvido um sistema controle automático de ganho, para a estabilização do foto-pico através de uma fonte radioativa de 'ANTPOT.133 Ba'. Os trabalhos iniciaram-se com a construção de um amplificador de ganho controlado (AGC). Esse circuito de ganho controlado é muito importante no caso de sensores cintilométricos de Nal (TI), devido a sensibilidade da válvula foto-multiplicadora
    (PMT) à temperatura e ao envelhecimento de alguns circuítos eletrônicos do Laboratório de Geofísica Nuclear Aplicada (LGNA), onde o protótipo opera. Duas fontes de alimentação tipo no-break (uma baixa tensão para alimentação geral e outra de alta tensão para a PMT), usando a técnica de chaveamento por modulação de largura de pulso (PWM) foram foram desenvolvidas para que todo o sistema pudesse ser alimentado com baterias de 12 Volts e, ) se tornasse livre de quedas da rede elétrica. A calibração em energia usando fontes padrão de 'ANTPOT.137 Cs' e 'ANTPOT.60 Co' mostrou que o espectrômetro desenvolvido tem boa linearidade e baixa deriva térmica, mesmo operando na ausência de ar condicionado. Medidas de concentrações de K, U e Th foram feitas em amostras de vegetais e solo, etc.
  • Data de criação/publicação: 2005
  • Formato: 111 p.
  • Idioma: Português
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