Instrumentação para Física da Radiação
2
2018-2019
02003144
Instrumentação
Português
Inglês
Presencial
Semestral
6.0
Opcional
2º Ciclo - Mestrado
Conhecimentos de Base Recomendados
Não aplicável.
Métodos de Ensino
Duas aulas teóricas expositivas por semana. Aulas laboratoriais com duas horas presenciais e autonomia de horários. Os trabalhos laboratoriais abordam processos físicos (física atómica, nuclear, radiação cósmica e física médica) com diversos tipos de detectores.- Trabalho experimental, envolvendo preparação e execução das medidas, análise dos dados recolhidos, apresentação dos resultados e conclusões; - Trabalho de síntese: estudo dum sistema de detecção para Física de Partículas ou para Medicina, a realizar por aluno sob orientação do professor; envolve aspectos quantitativos.
Resultados de Aprendizagem
Objetivos:
Compreensão teórica dos fenómenos físicos envolvidos nos detectores de radiação.
Conhecimento dos vários tipos de detectores, dos seus modos de funcionamento, vantagens comparativas e limitações.
Conhecimento das principais aplicações dos detectores em física experimental e noutras áreas, como a medicina.
Capacidade de aprendizagem autónoma:
Capacidade de utilização de conhecimentos prévios (electrónica, física nuclear) em novas situações.
Capacidade para resolver problemas e aplicar os conhecimentos na prática.
Capacidade para procurar e utilizar bibliografia.
Em particular, trata-se aqui de tornar os estudantes capazes de:
- Compreender os processos físicos subjacentes à espectrometria e à dosimetria;
- Participar no desenvolvimento ou na aplicação de detectores de radiação;
- Analisar criticamente os novos avanços nas tecnologias de detecção de radiação.
Estágio(s)
NãoPrograma
1 - Interacção da radiação com a matéria; dosimetria.
2 - Formação de sinal nos detectores: teoremas relevantes; tratamento electrónico desses sinais - formatação, electrónica de front-end e digitalização.
3 - Detectores de luz: fotomultiplicadores e fotodíodos.
4 - A detecção de radiação não ionizante: exemplo da Ressonância Magnética Nuclear - princípio de funcionamento (equações de Bloch) e aplicações (espectroscopia e imagiologia).
5 - Detectores de radiação ionizante - princípios de funcionamento, características e aplicações:
• detectores gasosos (câmara de ionização, contador proporcional e MWPC, detectores de microestrutura; novos desenhos; detectores usando cintilação primária e secundária);
• cintiladores (orgânicos e inorgânicos; novos cristais cintiladores);
• detectores de semicondutor (do díodo às matrizes; CCDs; APDs).
6 - Detectores de neutrões.
7 - Integração dos detectores de radiação em sistemas utilizados em:
• Física de Partículas
• Imagiologia médica.
Docente(s) responsável(eis)
Maria Filomena de Osório Pinto dos Santos Figueiredo
Métodos de Avaliação
Avaliação 1
Trabalho de síntese: 30.0%
Frequência: 30.0%
Trabalho laboratorial ou de campo: 40.0%
Avaliação 2
Trabalho de síntese: 30.0%
Exame: 30.0%
Trabalho laboratorial ou de campo: 40.0%
Bibliografia
G.F. Knoll, Radiation Detection and Measurement, 3rd edition, John Wiley and Sons, 2000 K. Krane, Introductory Nulcear Physics, John Wiley and Sons, 1987