Nagyenergiás gamma részecskék detektálása neurális háló segítségével

A tétel rövid nézete
dc.contributor.advisorUjvári, Balázs
dc.contributor.authorBaranyai, Dávid
dc.contributor.departmentDE--Informatikai Karhu_HU
dc.date.accessioned2020-11-24T08:32:13Z
dc.date.available2020-11-24T08:32:13Z
dc.date.created2020-11-02
dc.description.abstractKörnyezetünk tele van természetes és emberi tevékenységből származó radioaktív izotópokkal. Egy izotóp azonosításához meg kell mérni a bomlásakor kibocsájtott sugárzás energiáját, mely lehet alfa, béta és gamma. Dolgozatomban a gamma sugárzással foglalkozom, a szimulációmban a nukleáris méréstechnikában elterjedt plasztik szcintillátort használom, mely az általa elnyelt gamma energiájával arányos látható fotont kelt, ezeket fotonszámlálóval olvasom ki. A nagyenergiás gamma, amennyiben az energiáját a detektorban adja le, egy rá jelemző számú fotont kelt, ezt fotocsúcsnak hívjuk, ha az energiájának csak egy részét adja le, Compton-háttérnek nevezzük. A plasztik szcintillátorok gyorsak, költséghatékonyak és könnyű megmunkálni. Hátránya, hogy a kis sűrűsége miatt nehéz fotocsúcsban detektálni a nagyenergiás gammákat, mert a Compton-szórások közötti "pattogás" hossza akár több cm is lehet. Egy 18x20x20cm-es plasztik szcintillátor esetében a 100keV-es gamma a detektorban adta le az egész energiáját, ennek az esélye 20%. Ezek számunkra az értékes adatok, ez a jel. Az összes többi ami nem hagyta benne az összes energiáját és az összes olyan nagyobb energiás, ami hasonló számú fotont kelt, az mind háttér. A feldolgozásra neurális hálót használok. Ezzel a megoldással gyorsan és hatékonyan tudom eldönteni, FPGA-ra implementálva akár mikroszekundumon belül, hogy az adott gamma mintázat jel vagy háttér. Hatékony elkülönítéssel még nagy intenzitáskülönbség esetén is észlelhető az izotóp. Egy, a szimulációban is használt 81 csatornás detektorral észlelhető szóródási mintázat alapján meg tudom különböztetni a jelet a háttértől. A detektor mérete, a csatornaszám és a neurális háló változtatásával egy olyan, adott energiára érzékeny detektort kapok, ami a háttéreseményeket jól el tudja választani a jeltől, azaz, az adott energiájú gammát, általa a keresett izotópot, bár kis mennyiségben, nagy háttérsugárzás mellett is azonosítani tudja.hu_HU
dc.description.courseMérnökinformatikushu_HU
dc.description.degreeMSc/MAhu_HU
dc.format.extent61hu_HU
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/2437/298932
dc.language.isohuhu_HU
dc.subjectneural networkhu_HU
dc.subjecthigh energyhu_HU
dc.subjectphysics detectionhu_HU
dc.subjectsipm sensorhu_HU
dc.subjectsimulationhu_HU
dc.subjectgeant4hu_HU
dc.subjectdata analysishu_HU
dc.subject.dspaceDEENK Témalista::Informatikahu_HU
dc.subject.dspaceDEENK Témalista::Fizikahu_HU
dc.titleNagyenergiás gamma részecskék detektálása neurális háló segítségévelhu_HU
dc.title.translatedHigh energy gamma detection using neural networkhu_HU
Fájlok
Gyűjtemények
Hallgatói dolgozatok (Informatikai Kar)