Tvarová filtrace signálu v detekci jaderného záření

Aleš STEJSKAL

Bakalářská práce

Shape filtration of signal in radiation detection

Anotace:

Práce řeší filtraci signálu z proporcionálních jaderných detektorů z hlediska sledování amplitudy a délky pulzů. Analýza signálu v časovém rozměru umožňuje zvýšit poměr signálu k šumu. Dále umožňuje detekovat částice, kterým přísluší signál, jehož amplituda je na úrovni amplitud šumu. Cílem práce je navrhnout, realizovat a charakterizovat zařízení, které je schopné na hardwarové úrovni provádět tvarovou (časově amplitudovou) analýzu a filtraci signálu s minimální mrtvou dobou. Technické řešení využívá k dosažení cíle programovatelné hradlové pole (FPGA). Zařízení je možné nastavit a řídit přes virtuální COM port počítače skrze USB rozhraní. Komunikaci zařízení s počítačem zprostředkovává mikrokontroler. Práce taktéž uvádí možné aplikace vyvinutého zařízení.

Abstract:

Bachelor thesis solves a task of filtration of a signal from proportional radiation detectors in amplitude and pulse length way. Signal analysis in time dimension increases signal to noise ratio. In addition, it allows to detect particles which amplitude is comparable with noise amplitudes. Target of this thesis is to develop and describe a hardware-based device which can provide shape (time-amplitude) signal filtration with minimal dead time. Technical solution is based on field programmable gate array (FPGA) which performs very fast signal analysis and filtration. Device can be driven and controlled by computer virtual COM port through USB interface. Communication of FPGA with computer mediates microprocessor. Thesis also mentions applications of developed device.

Klíčová slova

filtrace signálu, tvarová analýza, jaderný detektor, FPGA, hradlové pole

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 15. 5. 2017

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Mgr. Michal Dudka

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Fyzika / Aplikovaná fyzika