Um sistema de módulos NIM conjugados com entrada opcional por amplificador pHEMT para espectroscopia beta e gama

Abstract

Apresenta-se neste trabalho um módulo NIM (Nuclear Instrumentation Module) de alta velocidade para detecção de radiações, gama e múons, como parte de um sistema para monitoramento de radiação natural e de origem extraterrestre. O subsistema desenvolvido é formado de um pré-amplificador e um SCA (Single Channel Analyzer) integrado, incluindo fontes de potência de ±12 e ±24V com derivações de +3,6 e ±5V. A placa analisadora monocanal, constituída de componentes lógicos discretos, opera nos modos janela, normal e integral. O bloco pulse shaping é constituído de dois comparadores de tensão que trabalham em 120 MHz com tempo de resposta >60 ns e um sistema de lógica anticoincidente. O pré-amplificador promove a diminuição de ruído e introduz o casamento de impedâncias entre a saída do anodo/diodo de válvulas fotomultiplicadoras (PMTs) e o equipamento subsequente, fornecendo uma impedância de entrada da ordem de 1MΩ e impedância de saída ajustável de 40 a 140Ω. O amplificador shaper é não inversor e tem capacitância de entrada variável de até 1000 pF. Os limiares superior e inferior do SCA são ajustáveis de 0 a ±10V, e o equipamento é compatível com vários tipos de detectores, a exemplo de PMTs acopladas a cristais de Iodeto de Sódio. Para uso com cintiladores líquidos e fotodiodos com cristais de (CsI:Tl) propõe-se a inclusão de um circuito pré-amplificador pHEMT (pseudomorphic High Electron Mobility Transistor) integrado. Ainda, o sistema apresenta possibilidade de aplicações para diversos fins de espectroscopia gama e detecção automática de eventos produtores de partículas beta