Este documento describe los componentes básicos de un sistema de medición nuclear, incluyendo el detector, fuente de alta tensión, preamplificador, amplificador, discriminador, analizador monocanal, contador, temporizador, generador de pulsos y osciloscopio. Explica que el osciloscopio se usa para observar las formas de onda de los pulsos en las diferentes etapas y asegurar que la electrónica funcione correctamente. También provee detalles sobre los módulos lógicos y lineales, y guía al lector a través de

1. Identificación de la instrumentación nuclear básica Experimento 1 JUGANDO CON NEUTRONES EN EL REACTOR NUCLEAR RP0 (Dr. Agustín Zúñiga) INSTITUTO PERUANO DE ENERGÍA NUCLEAR – NOVIEMBRE DE 2009

2. PREGUNTAS ¿Cuáles son las partes típicas de un sistema de medición nuclear básico? ¿Qué es el detector? ¿Para qué se utiliza la fuente de alta tensión? ¿Qué papel juegan el preamplificador y amplificador? ¿Qué papel juega el analizador monocanal? ¿Qué papel juega el contador y el temporizador? ¿Qué papel juega el generador de pulsos? ¿Qué forma tienen los pulsos en las diferentes etapas? ¿Para qué se utiliza el osciloscopio? Reactor Nuclear RP0- IPEN 2 Experimento 1: Instrumentación Nuclear Básico

3. oBJETIVO Comprende la constitución de un sistema nuclear de medición (SNM) empleado en los laboratorios de física nuclear y aplicaciones relacionadas con el uso de los reactores nucleares. Específicamente está familiarizado con la constitución, arreglo, técnicas de ajuste, chequeo de señales y respuestas del mencionado sistema. Reactor Nuclear RP0- IPEN 3 Experimento 1: Instrumentación Nuclear Básico

4. estrategia En la primera parte de la sesión se familiarizará con el OSCILOSCOPIO, instrumento que se utiliza para observar el pulso de ingreso y salida de los diversos módulos de la SNM. Y determinará si las formas y amplitudes son los correctos cuando opere en conjunto con los demás componentes. Con el uso del osciloscopio se familiarizará con la forma de los pulsos desde la salida del detector de radiaciones nucleares, pasando por las siguientes etapas. Esto permitirá hacer otras pruebas de la operatividad de módulos y de la cadena y asegurará que la electrónica de la SNM está correctamente instalada tal como el diagrama de bloques de la experiencia lo señala y podrá entonces continuar para resolver las preguntas y actividades propuestas. Reactor Nuclear RP0- IPEN 4 Experimento 1: Instrumentación Nuclear Básico

5. Aspectos teóricos: Tipos de módulos Los módulos electrónicos se dividen en dos tipos generales : lógicos y lineales. Los módulos LÓGICOS son aquellos dispositivos que generan un pulso de salida de amplitud fija si el criterio de su lógica se cumple. Un ejemplo es el discriminador que da un pulso de salida (siempre de la misma amplitud) cada vez que recibe un pulso cuya amplitud es más grande que el nivel umbral. Los módulos LINEALES son dispositivos que tienen como salida señales lineales, que contienen información directamente relacionada con el pulso generado en el detector, tal como la energía de la partícula incidente absorbida de un detector. Un ejemplo es el amplificador que da pulsos de tamaños proporcionales a la energía depositada en el detector. Reactor Nuclear RP0- IPEN 5 Experimento 1: Instrumentación Nuclear Básico

6. Equipamiento: Módulos básicos En la mayoría de los experimentos se tendrán los módulos básicos siguientes: Fuente de alta tensión Pre-amplificador Amplificador Discriminador Analizador monocanal Escalímetro y Temporizador Osciloscopio Pulser (Cada módulo ejecuta una función necesaria para el conjunto. Para encontrar las características de su funcionamiento y especificaciones técnicas del correspondiente módulo se recurren a los manuales del fabricante ) Reactor Nuclear RP0- IPEN 6 Experimento 1: Instrumentación Nuclear Básico

7. Equipamiento: portanim Reactor Nuclear RP0- IPEN Experimento 1: Instrumentación Nuclear Básico 7

8. Equipamiento: ejemplo Reactor Nuclear RP0- IPEN Experimento 1: Instrumentación Nuclear Básico 8

9. El osciloscopio Reactor Nuclear RP0- IPEN 9 Experimento 1: Instrumentación Nuclear Básico

10. El osciloscopio Reactor Nuclear RP0- IPEN Experimento 1: Instrumentación Nuclear Básico 10

11. El osciloscopio Reactor Nuclear RP0- IPEN 11 Experimento 1: Instrumentación Nuclear Básico

12. Comando básicos de osciloscopio Reactor Nuclear RP0- IPEN 12 Experimento 1: Instrumentación Nuclear Básico

13. Procedimiento: Sistema nuclear de medición , básico Pulsos Exponenciales Pulsos Gausianos Pulsos Cuadrados Reactor Nuclear RP0- IPEN 13 Experimento 1: Instrumentación Nuclear Básico

14. Uso del analizador monocanal Comandos: Límite inferior Límite superior Ancho de ventana Modo integral Modo diferencial Contajes Tiempos Reactor Nuclear RP0- IPEN 14 Experimento 1: Instrumentación Nuclear Básico

15. preguntas ¿Qué forma de pulso ingresan y salen? ¿Cuál son los efectos de sus comandos? ¿Qué consideraciones deben tenerse en cuenta para definir la buena operatividad del SNM? ¿ Qué significado tienen los conceptos (funciones) integral y diferencial, la altura de pulsos y la energía de la radiación? ¿ En el análisis espectral, qué relación guardan el sistema monocanal, multicanal e histogramas? ¿Qué consideraciones debemos tomar en la definición de los tiempos de colección: fondo y total? Reactor Nuclear RP0- IPEN 15 Experimento 1: Instrumentación Nuclear Básico

16. referencias ORTEC, Camberra. Manuales de Venta y Mantenimiento de cada Tipo de Módulo. TEKTRONIX, Manual de Operación Modelo 453 ( Puede usarse cualquier tipo de osciloscopio). Reactor Nuclear RP0- IPEN 16 Experimento 1: Instrumentación Nuclear Básico