Development and Characterization of a Directional Gamma-ray Detector
Notice bibliographique
Résumé
Background: This work characterizes the first generation of detectors from the Hanna Laboratory to implement Silicon Photomultipliers and a heptagonal scintillator conguration. The purpose of the device is to determine the angle at which a radioactive source is located. Methods: The development of the detector consisted of three phases: construction(September 2012- December 2012), simulation and characterization (April 2013). The experimental portion of the work consisted of placing a 137 Cs source at an arbitrary location, measuring the count rates in each scintillator panel and analysing the results. Results: The detector’s function was validated by confirming the inverse square law with a radioactive source moving away from the detector. Furthermore, with a x2 summation method of analysis the angular position of a source was determined with an accuracy of 10˚ and a precision of 12˚. With a normalisation method of analysis the angular position of a source was found with an accuracy of 2˚ and a corresponding precision of 2˚. Limitations: The quality of the electronics handling the signal from the silicon photomultipliers limited our resolution. Occasional double counts occur when a large amount of energy is imparted to the scintillator. Furthermore, the custom-built circuitry lowered the signal-to-noise ratio such that large distances were not feasible due to electronic noise constraints. Finally, simulation data analysis showed that the break of one circuit only had a small effect on the x2 method of analysis. Conclusions: In conclusion, the design of the detector and the analysis techniques were shown to be suitable for short range angular resolution of a gamma-ray source. Both distance trials and a simulation of the detector prototype confirmed the validity of our design and of the analysis methods used. These promising results at short distances motivate further work in electronic circuit design to improve the range while maintaining both accuracy and precision.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».