Circuito de medida de carga para un detector de neutrones

Este proyecto se desarrolla a petición del CIEMAT (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas) el cual ha pedido el diseño de un circuito de medida de carga para un detector de neutrones. Para ello se ha utilizado un fotodiodo con una fina capa de 6LiF, proporcionado por el propio centro de investigación, que permite la conversión de neutrones a pulsos corriente eléctrica. Se ha procedido a un estudio del principio de operación de los detectores de radiación basados en dispositivos semiconductores, en este caso de silicio, y como estos son capaces de producir una corriente eléctrica tras la detección de un neutrón. Posteriormente mediante un estudio de mercado se han comparado diferentes amplificadores comerciales que se utilizan para la instrumentación de la señal producida por el fotodiodo, junto con los problemas que estos pueden causar como son la saturación de la señal, el apilamiento de pulsos o la variación de la línea de base. Con todo esto el objetivo del presente proyecto es un estudio de los requisitos para el diseño de un amplificador de carga que sustituya a los ya existentes en el mercado y la construcción de un prototipo0. Se ha diseñado las etapas que acompañan al amplificador de carga, así como el circuito de polarización del fotodiodo, que permite una lectura adecuada ante la detección de un neutrón. Una vez simulado y fabricado el circuito de medición de neutrones se han realizado diferentes medidas que permiten la validación experimental de los datos, con un análisis de su respuesta en frecuencia y su respuesta ante una señal impulsiva que simula el pulso de corriente producido por el fotodiodo y su ruido. Para finalizar se ha preparado el circuito para poder comprobar su uso en las instalaciones del CIEMAT mediante la exposición del detector a una fuente de neutrones real. Máster Universitario en Ingeniería de Sistemas Electrónicos y Aplicaciones. Curso 2017/2018