Politechnika Warszawska - Centralny System Uwierzytelniania
Nie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Detekcja sygnałów biomedycznych i jądrowych

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 103B-ELEIM-ISP-DSBJ Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Detekcja sygnałów biomedycznych i jądrowych
Jednostka: Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych
Grupy: ( Podstawy inżynierii biomedycznej )-Elektronika i informatyka w medycynie-inż.-EITI
( Przedmioty techniczne )---EITI
Punkty ECTS i inne: 5.00
Język prowadzenia: polski
Jednostka decyzyjna:

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

Kod wydziałowy:

DSBJ

Numer wersji:

2

Skrócony opis:

Celem przedmiotu jest przedstawienie podstawowych detektorów promieniowania jonizującego, w szczególności tych, które znajdują zastosowanie w medycznej aparaturze diagnostycznej, w technikach medycyny nuklearnej i wykorzystywanych dla potrzeb medycznych technik analitycznych. Prezentowane są także rozwiązania układów elektronicznych współpracujących z detektorami, specyficzne dla tzw. elektroniki jądrowej. W zakresie detekcji sygnałów biomedycznych, przedmiot ogranicza się tylko do jednego aspektu: odbioru sygnałów elektrycznych generowanych w ciele człowieka.

Pełny opis:

Celem przedmiotu jest przedstawienie podstawowych detektorów promieniowania jonizującego, w szczególności tych, które znajdują zastosowanie w medycznej aparaturze diagnostycznej, w technikach medycyny nuklearnej i wykorzystywanych dla potrzeb medycznych technik analitycznych. Prezentowane są także rozwiązania układów elektronicznych współpracujących z detektorami, specyficzne dla tzw. elektroniki jądrowej. W zakresie detekcji sygnałów biomedycznych, przedmiot ogranicza się tylko do jednego aspektu: odbioru sygnałów elektrycznych generowanych w ciele człowieka.


Treść wykładu

  • Wprowadzenie - źródła promieniowania jonizującego i oddziaływanie promieniowania z materią (2h)

  • Statystyka pomiarów - poissonowski ciąg zdarzeń losowych, rozkład czasu miedzy zdarzeniami i rozkład liczby zliczeń (1h)

  • Ogólny model detektora promieniowania jonizującego - tryb prądowy i impulsowy, widmo energetyczne, statystyka generowania ładunku (współczynnik Fano), energetyczna zdolność rozdzielcza, wydajność detektora, czas martwy (2h)

  • Detektory gazowe - jonizacja gazu, zjawiska związane z procesem migracji i zbierania jonów (2h)

  • Komory jonizacyjne - komora prądowa, dozymetria z wykorzystaniem komory prądowej, komora impulsowa, odpowiedź impulsowa komory i jej zdolność rozdzielcza (2h)

  • Liczniki proporcjonalne - wzmacniacze powielające (licznik proporcjonalny, fotodioda lawinowa, fotopowielacz), konstrukcje liczników, wypełnienia gazowe,wzmocnienie gazowe i jego statystyka, odpowiedź impulsowa licznika proporcjonalnego (2h)

  • Liczniki Geigera-Mullera - mechanizm gaszenia, wypełnienia gazowe, zastosowania (1h)

  • Detektory półprzewodnikowe - wybrane właściwości półprzewodników, materiały o wysokiej czystości i samoistne, półprzewodniki ciężkie i o dużej przerwie zabronionej, prąd wsteczny, efekt pułapkowania, napięcie robocze detektora (2h)

  • Zastosowania detektorów półprzewodnikowych - spektrometria promieniowania alfa (elektronika współpracująca i zdolność rozdzielcza), spektrometria miękkiego promieniowania X (detektory Si(Li), chłodzenie detektorów i przedwzmacniaczy, rozwiązania konstrukcyjne), spektrometria twardego promieniowania X i gamma (detektory HpGe i Ge(Li), wydajność całkowitej absorpcji) (3h)

  • Detektory scyntylacyjne - mechanizm scyntylacji, scyntylatory organiczne i nieorganiczne, przesuwniki widma, wydajność scyntylacji, odpowiedź czasowa, ciężkie scyntylatory nieorganiczne (2h)

  • Odbiór sygnału świetlnego ze scyntylatora - tryb prądowy i impulsowy, fotodiody, diody MPPC (SiPM), fotopowielacze (2h)

  • Fotopowielacze - konstrukcja, wydajność fotokatody, statystyka powielania, materiały na fotokatodę i dynody, zasilanie fotopowielaczy (2h)

  • Scyntylacyjne detektory twardego promieniowania X i gamma - struktura widma energetycznego, czynniki wpływające na zdolność rozdzielczą (1h)

  • Odbiór sygnałów elektromedycznych - niejednorodność obwodu pomiarowego w sensie mechanizmów przewodzenia prądu, elektroda pomiarowa i jej jakość (impedancja, różnica potencjałów kontaktowych, efekt polaryzacji), rodzaje i konstrukcje elektrod (2h)

  • Wzmacniacze sygnałów biologicznych - zakłócenia od sieci energetycznej, drogi przenikania zakłóceń, wymagane parametry (impedancje wejściowe dla sygnałów różnicowych i synfazowych, odporność na składową stałą na wejściu), elektroda odniesienia i jej impedancja, struktura wzmacniacza pomiarowego (4h)


  • Zakres laboratorium
    • Promieniowanie X

    • Detektory dozymetryczne

    • Tor spektrometryczny

    • Detektory pozycyjne

    • Detektory półprzewodnikowe

    • Detektory scyntylacyjne

    • Przedwzmacniacz

    • Pomiar skażeń promieniotwórczych



Poprzedniki
Typ poprzednikaNr poprzednikaKod poprzednikaNazwa poprzednika
Zalecany1103B-ELEIM-ISP-RNRadiologia z nukleoniką

Literatura:

    Literatura podstawowa:

    1. G. F. Knoll, Radiation Detection and Measurements, John Wiley and Sons, New York, 1989.

    2. G. Shani, Electronics for Radiation Measurements, CRC Press, 1996.


    Źródła pomocnicze:

    1. Rozdział Particle Detectors w Review of Particle Physics, publikowany przez Particle Data Group, dostępny na http://pdg.lbl.gov

    2. Helmuth Spieler, Radiation Detectors and Signal Processing, Lecture Notes, University of Heilderberg ? dostępne na http://www-physics.lbl.gov

Metody i kryteria oceniania:

Aby zaliczyć przedmiot należy uzyskać ponad 50% punktów możliwych do zdobycia. Punktacja: 1/3 punktów za Laboratorium, 2/3 punktów za egzamin pisemny.

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2020/2021 - sem. zimowy" (w trakcie)

Okres: 2020-10-01 - 2021-02-12
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 30 godzin, 24 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 24 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Janusz Marzec
Prowadzący grup: Grzegorz Domański, Bogumił Konarzewski, Robert Kurjata, Janusz Marzec, Tomasz Olszewski, Marcin Ziembicki
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103400 - Instytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych

Skrócony opis:

Forma prowadzenia przedmiotu: wykład - zdalny, laboratorium - na miejscu, egzamin - na miejscu.

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2019/2020 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2019-10-01 - 2020-02-21
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 30 godzin, 24 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 24 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Janusz Marzec
Prowadzący grup: Grzegorz Domański, Bogumił Konarzewski, Robert Kurjata, Janusz Marzec, Tomasz Olszewski, Andrzej Rychter, Marcin Ziembicki
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103400 - Instytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2018/2019 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2018-10-01 - 2019-02-17
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 30 godzin, 24 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 24 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Janusz Marzec
Prowadzący grup: Grzegorz Domański, Bogumił Konarzewski, Robert Kurjata, Janusz Marzec, Tomasz Olszewski, Marcin Ziembicki
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103400 - Instytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2017/2018 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2017-10-01 - 2018-02-18
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 30 godzin, 24 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 24 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Janusz Marzec
Prowadzący grup: Janusz Marzec
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103400 - Instytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2016/2017 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2016-10-01 - 2017-02-19
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Janusz Marzec
Prowadzący grup: Janusz Marzec
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103400 - Instytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2015/2016 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2015-10-01 - 2016-02-22
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 30 godzin, 24 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 24 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Janusz Marzec
Prowadzący grup: Janusz Marzec
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103400 - Instytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2014/2015 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2014-09-29 - 2015-02-22
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 30 godzin, 24 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 24 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Janusz Marzec
Prowadzący grup: Janusz Marzec
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103400 - Instytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2013/2014 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2013-10-01 - 2014-02-23
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 30 godzin, 36 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 36 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Janusz Marzec
Prowadzący grup: Janusz Marzec
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103400 - Instytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2012/2013 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2013-02-20 - 2013-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 30 godzin, 36 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 36 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Janusz Marzec
Prowadzący grup: Janusz Marzec
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103400 - Instytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.