DEPARTAMENTO DE FÍSICA

 

Instrumentação para Física da Radiação - F+EF

Ano letivo: 2008-2009
Specification sheet

Specific details
course codecycle os studiesacademic semestercredits ECTSteaching language
2003144216pt *)

*) N.B.  if there are students who do not speak Portuguese the language is English.

Learning goals

Compreensão teórica dos fenómenos físicos.
Capacidade para aprender.
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.
Syllabus
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.
Prerequisites

Formação de 1º ciclo envolvendo fundamentos de mecânica quântica e de
física atómica e molecular.
Generic skills to reach
. Competence in analysis and synthesis;
. Competence to solve problems;
. Competence in working in interdisciplinary teams;
. Critical thinking;
. Competence in applying theoretical knowledge in practice;
. Competence in organization and planning;
. Competence in information management;
. Competence to communicate with people who are not experts in the field;
. Adaptability to new situations;
. Self-criticism and self-evaluation;
(by decreasing order of importance)
Teaching hours per semester
lectures30
laboratory classes30
total of teaching hours60

Assessment
Laboratory or field work40 %
Synthesis work thesis30 %
Exam30 %

Bibliography of reference

G.F. Knoll, Radiation Detection and Measurement, 3rd edition, John Wiley and Sons, 2000

K. Krane, Introductory Nulcear Physics, John Wiley and Sons, 1987
Teaching method

Duas aulas teóricas expositivas por semana.
Aulas laboratoriais com duas horas presenciais e autonomia de horários. Os trabalhos laboratoriais abordam medidas de processos físicos (física atómica, nuclear, radiação cósmica e física médica) com diversos tipos de detectores.

Avaliação com base em:
- Trabalho experimental, envolvendo a preparação e execução das medidas, a análise dos dados recolhidos e a apresentação dos resultados e conclusões;
- Trabalho de síntese: estudo dum sistema de detecção para Física de Partículas ou para Medicina, a realizar por cada aluno sob orientação do professor; deverá envolver aspectos quantitativos
- Exame final
Resources used

Laboratório de Física Nuclear