Prototipo de medición de partículas energéticas e interfaz de guía para el usuario

Fecha

Autor corporativo

Título de la revista

ISSN de la revista

Título del volumen

Editor

Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Compartir

Altmetric

Resumen

In this learning project, the aim was to design, build, and calibrate a circuit capable of detecting ionizing radiation using Arduino and radioactive sources available at the Physics Laboratory of Universidad Distrital Francisco José de Caldas. This project included developing a functional prototype, programming an interactive system, and creating a user guide. The designed system utilized detectors such as the Geiger-Müller tube and the BPW34 semiconductor. These sensors were integrated into a circuit that amplified very small signals, enabling their reading through Arduino. The circuit was calibrated using known sources like Cesium-137 and Radium-226, with results presented in radioprotection units such as μSv/h. The project also explored the effectiveness of the BPW34 in detecting gamma rays and X-rays, though it was noted that silicon semiconductors face limitations with such high-energy particles. Experimentally, measurements were taken for X-rays and gamma rays, evaluating the sensitivity of the detectors and establishing calibration factors to convert counts into equivalent dose rates. The Arduino interface allowed real-time visualization of the collected data, facilitating analysis. The results showed that increasing measurement time reduces errors, highlighting the importance of temporal stability in detection systems. The thesis concluded that the prototype serves as a solid foundation for future projects, encouraging improvements in both hardware and software and promoting hands-on learning in radioprotection and electronics

Descripción

En este proyecto de aprendizaje consistió en diseñar, construir y calibrar un circuito capaz de detectar radiación ionizante utilizando Arduino y fuentes radiactivas disponibles en el Laboratorio de Física de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Este proyecto incluyó el desarrollo de un prototipo funcional, la programación de un sistema interactivo y la creación de una guía para su manejo. El sistema diseñado empleó detectores como el tubo Geiger-Müller y el semiconductor BPW34. Estos sensores fueron integrados en un circuito que amplificaba señales muy pequeñas, permitiendo su lectura a través de Arduino. El circuito se calibró usando fuentes conocidas como Cesio-137 y Radio-226, y los resultados se presentaron en unidades de radioprotección como μSv/h. El proyecto también exploró la efectividad del BPW34 en la detección de rayos gamma y rayos X, aunque se encontró que los semiconductores de silicio tienen limitaciones frente a energías tan altas. En términos experimentales, se midieron rayos X y gamma, evaluando la sensibilidad de los detectores y estableciendo factores de calibración para convertir los conteos en dosis equivalentes. La interfaz en Arduino permitió visualizar en tiempo real los datos recolectados, facilitando su análisis. Los resultados muestran que aumentar el tiempo de medición reduce los errores, destacando la importancia de la estabilidad temporal en sistemas de detección. El trabajo concluye que el prototipo es una base sólida para proyectos futuros, incentivando mejoras tanto en hardware como en software, y fomentando el aprendizaje práctico en radioprotección y electrónica.

Palabras clave

Radiación Ionizante, Arduino, Tubi Geiger-Müller, Semiconductor BPW34, Radioprotección

Materias

Licenciatura en Física -- Tesis y Disertaciones Académicas , Radiación ionizante , Radiación , Rayos X , Semiconductores -- Física

Citación