WO2008129091A1 - Sistema y método dosimétrico - Google Patents
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- G—PHYSICS
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- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
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- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/24—Measuring radiation intensity with semiconductor detectors
Definitions
- the object of the present invention is to present a dosimetric system and method based on the use of a P-channel MOSFET transistor (pMOS hereinafter), its measurement instrumentation and the associated measurement method.
- pMOS P-channel MOSFET transistor
- the ionizing radiation that hits the transistor causes an increase in the threshold voltage of said transistor. This increase is measured and related to the radiation dose received.
- this The generic method consists of extracting, at constant drain intensity I D , the change in threshold voltage ⁇ F (1 , produced before and after irradiation, when the sensor is composed of a single MOSFET transistor; or, when it is composed of two , comparing the change produced by the irradiation in the mentioned threshold voltage between MOSFET transistors with different radiation sensitivity.
- the dosimeter object of the invention consists mainly of a plurality of sensors and an associated instrumentation system.
- the sensors used comprise a pMOS transistor and, an element that short-circuits its terminals • during irradiation and at rest, and only disconnects them during the measurement of the dosimetric parameter.
- the pMOS remains without any polarization during irradiation, not requiring external connection cables, each sensor being an autonomous component, which facilitates its placement and location in the set.
- an instrumentation system comprising:, - a plurality of sensors; a control unit;
- control unit governs the sensor polarization means, the display means, the signal conditioning means and the data input means.
- This control unit sends the relevant information to a personal computer, which is only connected to the measuring instrument for the automatic download of the experimental results. In the case of no computer connection, all the data-'sé is displayed on the display media.
- This instrumentation system allows the sensor connection for the mentioned parameter measurement
- the intensity with which the transistor is polarized is in v area zero temperature coefficient, that is the area where the IV characteristics measured at different temperatures intersect getting minimize thermal drift of the sensor.
- the control unit acts on the polarization means and alters the value of the current until the
- An object of the present invention is to increase the sensitivity of the dosimetric system. It is known that the limit of the sensitivity of the pMOS used as dosimetric sensors is the electronic noise they present. The typical spectral noise density of a MOSFET depends on the frequency, and is higher at low frequencies. In this method, the noise of the sensor is reduced by pressing the polarizing current during the measurement period of the dosimetric parameter: For this, a device is available, which, connected to the pMOS, acts as a switch controlled by the control unit.
- This device can be, for example, a bipolar transistor, a JFET transistor, a switch or any other element that performs such a function, provided in the polarization means of the sensor within the measurement system of the dosimetric parameter.
- the device itself which short-circuits the transistor terminals during the rest and irradiation periods, described above, can also be used within the sensor.
- the switch element is switched by a pulsed signal generated by the control unit. When this pulsed signal activates the switch, it leaves the pMOS without bias current and short-circuited. In the complementary phase of the pulsed signal, the device that acts as a switch is open and the current flows through the pMOS.
- the pMOS is polarized with a frequency current equal to that of.
- the pulsed signal The measurement of the voltage of the source is performed when the device that acts as a switch is open and the bias current flows through the pMOS. Therefore, said measurement is performed in a higher frequency zone characterized by a lower spectral density of sensor noise, improving its limit; of detection and resolution.
- sensi to increase sensibüidad instrumentation system associated "is necessary to amplify the voltage source. However , it is not possible to desired if amplified directly level. To do this, before the irradiation period' necessary to store the value voltage source, that is, a reset of the system is performed. This is done by a 'digital to analog converter (DAC), controlled by the unit converter control.
- the analog voltages are sampled a certain number of times and averaging is performed to reduce the measurement noise.
- the signal conditioning means comprise at least:
- the source voltage is introduced to an instrumentation amplifier by its non-inverting input, and the DAC output is by the inverting input.
- the output of the instrumentation amplifier is proportional to the difference of these two voltages, so that if the microcontroller increases the output OR of the DAC, the amplified source voltage is reduced.
- the necessary value is sent to the DAC so that the amplified source voltage is close to 0 V (set to zero).
- the digital word of the DAC converter is stored in an internal memory. Once the sensor is irradiated, the DAC value is recovered from memory and restored, measuring the new amplified source voltage. The source voltage value is stored before and after irradiating so that the increase can be calculated. With an adequate sensor calibration, this increase is related to the dose received. . .
- This process can be performed • simultaneously with a maximum of 2560 different sensors with a single dosimetric system. For this, it is necessary to identify the sensor by entering its identification by means of data entry.
- AV 1 is the increase in threshold voltage
- This measurement method implements the excitation of the transistor with two intensities that are switched as ordered by the control unit.
- the measurement process is similar to the 1 method with a current, with the proviso that for each intensity we will have to carry out an independent pre-irradiation and post-irradiation process, and that these intensities may or may not be pulsed.
- the dose will be related to the increases in source voltage for each of the currents and their value.
- This measurement method implements the excitation of the transistor with three intensities that are switched as ordered by the control unit.
- the measurement process is similar to the method with a current, with the proviso that for each intensity we will have to carry out a process of independent pre-irradiation and post-irradiation, and that these intensities can be the non-pulsed.
- the dose will be related to the increases in source voltage for each of the currents and their value.
- I z ⁇ c is the intensity where the thermal dependence of AV 3 ° mp is minimal.
- each of the procedures 2 and 3 is. They can be performed by applying the drain currents continuously or in a pulsed manner as described in the first method.
- Figure 1 shows a block diagram of the dosimetric system.
- Figure 2 shows a schematic view of the measurement system with pulsed current.
- Figure 3 shows a block diagram of the signal conditioning means included in the system.
- Figure 3a is a detail of Figure 3., i
- Figure 4 shows a schematic view of the measurement system
- Figure 6 is a diagram of the dosimetric method.
- the dosimetric system comprises: a portable and autonomous measuring instrument (2); a plurality of sensors (3); where the sensors (3) they comprise at least one M ⁇ SFET transistor of channel p (31), and a short-circuit element (30); - and where, in addition, both to emit the irradiation and to the extent, short-circuits are maintained, on the one hand, the source terminal (32) together with the substrate (33), and on the other, the drain terminal (34) with the gate (35) of the transistor (31); and where in the periods of irradiation and rest the short-circuit element (30), short-circuits the source (32) and door (35) terminals, therefore, the MOSFET transistor of channel p (31) sil remains ? , polarization, not requiring cables for external connection. . . . ' . '
- the portable and autonomous measuring instrument (2) comprises, at least:, - a control unit (20); '- sensor polarization means (21); - signal conditioning means (22); data entry means (23); means of visualization (24); . where the control unit (20) governs the polarization means of the sensor (21) and the signal conditioning means (22) for measuring the dosimetric parameter, receives the data from the data input means - (23); and where, in addition, the display means (24) show the measurement data.
- Each portable and autonomous measuring instrument (2) governs up to 256 sensors (3).
- FIG 2 shows an embodiment of the system where the transistor
- P-channel MOSFET (31) is connected to a switch element (36) of such
- FIG. 4 An embodiment is shown in Figure 4 where the P-channel MOSFET transistor (31) is excited by two intensities (37). Similarly, an embodiment is shown in Figure S where the P-channel MOSFET transistor (31) is excited by three intensities (38).
- L Figure 6 shows the dosimetric method comprising the following stages: first connection stage (51): from the sensor (3) to the instrument (2); , - sensor identification stage (52) in the data entry means (23); pre-irradiation stage for each of the polarization intensities (53);
- the pre-irradiation stage (53) comprises, at least, the following stages: current regulation stage (531);
- the post-irradiation stage (58) comprises at least: current regulation stage (581); and
- the P-channel MOSFET transistor (31) is excited by a pulsed current, or by at least two currents during the aforementioned pre-irradiation (53) and post-irradiation (58) stages. ,
- the P-channel MOSFET transistor (3.1) is connected to the switching means (36) of such so that when the pulsed signal activates it, the current is derived to the mentioned element (36), leaving the pMOS (31) without excitation current and short-circuited; in the same way, when it is in low current it passes through the pMOS (31), since the switch element (36) is open.
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Abstract
Sistema dosimétrico, que comprende: - un instrumento portátil y autónomo de medida (2); - una pluralidad de sensores MDSFET de canal P (3); Donde en el transistor pMOS la radiación ionizante que incide sobré e transistor causa un incremento de la tensión umbral de dicho transistor. Est incremento es medido y relacionado con la dosis de radiación recibida.
Description
SISTEMA Y MÉTODO DOSIMÉTRICQ
SECTOR DE LA TÉCNICA
Medida de los rayos X, rayos gamma, radiaciones corpusculares o de las radiaciones cósmicas. Medida de la intensidad de radiación con detectores de semiconductores (GO ITl /24)
OB JETO DE LA INVENCIÓN.
El objeto de la presente invención es presentar un sistema y método dosimétrico basado en el uso de un transistor MOSFET de canal P (pMOS en adelante), su instrumentación de medida y el método asociado de medida. En ' - el transistor pMOS la radiación ionizante que incide sobre él transistor causa un incremento, de la tensión umbral de dicho transistor. Este incremento es medido y relacionado con la dosis de radiación recibida.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN.
Existen distintos dosímetros conocidos en el actual estado de la técnica. Entre ellos podemos destacar las, patentes US4484076, US4678916, US4757202, US4788581, US4976266, US5332903, , US5949075, y WO03047694. En estos documentos se describen distintos «istemas. dosimétricos basados, en transistores -- de tipo MOS, incidiéήdose, en todos ellos, en la descripción de una construcción específica de este transistor así como distintas configuraciones o combinación de ellas para realizar, de manera más o menos eficiente, la detección, de radiación. En ningún caso se presentan alternativas en el método o procedimiento de medida , y/ o tratamiento de la tensión umbral para la medida dé dosis. En resumen, este
método genérico consiste en extraer, a intensidad de drenador constante ID , el cambio en la tensión umbral ΔF( 1, producido antes y después de la irradiación, cuando el sensor está compuesto por un solo transistor MOSFET; o, cuando está compuesto por dos, comparando el cambio producido por la irradiación en la mencionada tensión umbral entre transistores MOSFET con distinta sensibilidad a la radiación.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN.
El dosímetro objeto de la invención consta, principalmente, de una pluralidad de sensores y de un sistema de instrumentación asociado. Los sensores utilizados comprenden un transistor pMOS y , un elemento que cortocircuita sus terminales • durante la irradiación y en reposo, y sólo los desconecta durante la medida del parámetro dosimétrico.
Se ha comprobado que con el cortocircuito continuo de todos los terminales del pMOS se "evitan derivas y/ o fugas incontroladas e indeseables.
Por. tanto, el pMOS permanece sin ningún tipo de polarización durante la irradiación, no precisando cables de conexión externa, siendo cada sensor un componente autónomo, lo que facilita su colocación y situación en el conjunto.
En el transistor pMOS, tanto durante los periodos de, irradiación como en los de medida se mantienen cortocircuitados por un lado el terminal de fuente (S), junto con el sustrato (B), VSB = 0 , y por otro, el terminal drenador
(D) con la puerta (G) del transistor, VGD == 0. Con esta configuración se encuentra siempre el transistor en la región de saturación durante el periodo de medida.
Conectando los terminales del modo anterior tenemos que el transistor se comporta como un sistema con sólo dos terminales. Estos dos terminales, fuente y puerta, se cortocircuitan durante la irradiación y durante el período de reposo, es decir, siempre que no se esté midiendo el parámetro dosimétrico. Este contacto se puede realizar mediantb un interruptor, . o mediante otro dispositivo, por ejemplo un transistor del tipo JKET.
Para, la lectura de los incrementos de tensión umbral (parámetros • dosimétricos) se ha desarrollado . un sistema de instrumentación que comprende: , - una pluralidad de sensores; una unidad de control;
- medios de polarización del sensor; . medios de acondicionamiento de señal;
- medios de introducción de datos; - medios de visualización;
Donde la unidad de control gobierna los medios de polarización del sensor, los medios de visualización, los medios de acondicionamiento de señal y los medios de introducción de datos. Esta unidad de control envía la información pertinente a un ordenador personal, que únicamente se conecta ' al instrumento de medida para la descarga automática de los resultados experimentales. En el caso de nó conexión del ordenador, todos los datos-'sé muestran en los medios de visualización. Este sistema de instrumentación permite lá conexión del sensor para la mencionada medida del parámetro
. dosimétrico. . ' Se han desarrollado distintos métodos de medida de la tensión umbral. Estas distintas metodologías comprenden:
1.- Método de medida con una única corriente pulsada: Para medir la tensión umbral partimos del hecho de que si un transistor MOSFET, con sus terminales cortocircuitados, se polariza con una intensidad constante, el incremento de tensión umbral es aproximadamente igual al incremento de la tensión de fuente. Por lo que nuestro parámetro dosimétrico será:
[ΔFs-]/D=cíe con VGD = OV , VSB = OV .
Para compensar el efecto de la temperatura, una posibilidad es que la intensidad con la que se polariza el transistor se encuentra env la zona de coeficiente de temperatura cero, que es la zona en la que se cruzan las características I-V medidas a diferentes temperaturas consiguiendo minimizar la deriva térmica del sensor.
Es importante que la corriente que polariza el pMOS sea la misma antes de irradiar y después de la irradiación, al medir el parámetro dosimétrico. Para ello se introduce un módulo analógico compuesto por diferentes circuitos integrados, gracias a los cuales se controla dicha corriente de polarización^ En caso de que no sea del valor adecuado, la unidad de control actúa sobre los medios de polarización y altera el valor de la corriente hasta que se alcanza el
, valor deseado. . .
Un objeto de la presente invención es aumentar la sensibilidad del sistema dosimétrico. Es conocido que el límite de la sensibilidad de los pMOS usados como sensores dosimétricos es el ruido electrónico que presentan. La densidad espectral de ruido típica de un MOSFET depende de la frecuencia, y es mayor a bajas frecuencias. En este método se reduce el ruido, del sensor pulsando la corriente que lo polariza durante el periodo de medida del parámetro dosimétrico:
Para ello se dispone de un dispositivo, que conectado al pMOS, haga la función de interruptor controlado por la unidad de control. Este dispositivo puede ser, por ejemplo, un transistor bipolar, un transistor JFET, un conmutador o cualquier otro elemento que realice tal función, dispuestp en los medios de polarización del sensor dentro del sistema de medida del parámetro dosimétrico. De forma alternativa, también puede usarse, dentro del sensor, el propio, dispositivo que cortocircuita los terminales del transistor en los periodos de reposo e irradiación, descrito anteriormente. El elemento interruptor es conmutado mediante una señal pulsada generada por la unidad de control. Cuando esta señal pulsada activa el interruptor, deja al pMOS sin corriente de polarización y en cortocircuito. En la fase complementaria de la señal pulsada, el dispositivo que actúa como interruptor se encuentra abierto y la corriente circula por el pMOS. Así se consigue polarizar el pMOS con una corriente de frecuencia igual a la de. la señal pulsada. La medida de Ik tensión de , fuente se realiza cuando el dispositivo que actúa como interruptor está abierto y lá corriente de polarización circula por el pMOS. Por tanto, dicha medida se realiza en una zona de frecuencia superior caracterizada por una' menor densidad espectral de ruido del sensor, mejorando su límite; de detección y, resolución. ' Además, para incrementar la sensibüidad del sistema de instrumentación asociado" es necesario amplificar la tensión de fuente. Sin embargo no es posible hacerlo al nivel deseado si se amplifica directamente. Para ello, antes del periodo de irradiación, 'es necesario almacenar el valor de la tensión de fuente, es decir, se realiza una puesta a cero del sistema. Esto se hace mediante un conversor ' digital- analógico (DAC), controlado por la unidad de
control. Las tensiones analógicas, se muestxean un número de veces determinado y se realiza un promediado para reducir el ruido de la medida. Los medios de acondicionamiento de señal comprenden, al menos:
- un coήversor digital-analógico o DAC; 5 - un amplificador de instrumentación;
La tensión de fuente se introduce a Un amplificador de instrumentación por su entrada no inversora, y la salida del DAC lo hace por la entrada inversora. La salida del amplificador de instrumentación es proporcional a la diferencia de estas dos tensiones, de modo que si el microcontrolador incrementa la salida Ó del DÁC se reduce la tensión de fuente amplificada.
Antes de irradiar se envía el valor necesario al DAC para que la tensión de fuente amplificada esté próxima a los 0 V (puesta a cero). La palabra digital del conversor DAC es guardada en una memoria interna. Una vez irradiado el sensor el valor del DAC es recuperado de la memoria y restaurado, midiéndose5 la nueva tensión de fuente amplificada. Se almacena el valor de la tensión de fuente antes y después de irradiar de modo que se puede calcular el incremento. Con una calibración adecuada del sensor se relaciona esté incremento con la dosis recibida. . .
Este proceso se puede realizar • simultáneamente con un máximo de 2560 sensores diferentes con un único sistema dosimétrico. Para ello es necesario identificar el sensor introduciendo su identificación mediante los medios de introducción de datos.
2.- Método de medida con dos corrientes, a su vez dividido en:
-" • ' ' ' ' ' ' .
• a. Método de .medida con dos corrientes para evitar' el efecto , de la5 degradación de la tránsconductancia del canal: Para aumentar la linéaüdad de la respuesta del sensor es necesario poder separar del
incremento de la tensión umbral el efecto de la degradación de la transconductancia del canal. Para ello es necesario usar dos corrientes. Este método de medida implementa la excitación del transistor con dos intensidades que son conmutadas según ordena la unidad de control. El proceso de medida es similar al método con una corriente, con la salvedad de que para cada intensidad tendremos que realizar un proceso de pre-irradiación y postirradiación independientes, y que estas intensidades pueden estar o no pulsadas. La dosis estará relacionada con los incrementos de tensión de fuente para cada una de las corrientes y el valor de las mismas.
Donde AV1 es el incremento de tensión umbral, y AVS¡ - es el incremento de la tensión de fuente al alimentar el pMOS con la intensidad ID¡ con i= 1,2.
b. Método de medida con dos corrientes para corrección térmica: Si la temperatura de pre-irradiación es diferente a la dé post-irradiación tendremos otro incremento de la tensión umbral debido al cambio de temperatura. De igual modo, la tensión de fuente al polarizar el transistor a una corriente constante, sufrirá un incremento debido a
' la irradiación o a otros -. factores no térmicos i y otro debido al incremento térmico. Para separar ambas contribuciones y asumiendo que ahora la variación de la transconductancia no es
relevante (por ejemplo a bajas dosis de radiación) es necesario usar dos corrientes. Este método de medida implementa la excitación del transistor con dos intensidades que son conmutadas según ordena la unidad de control. El proceso de medida es similar al1 método con una corriente, con la salvedad de que para cada intensidad tendremos que realizar un proceso de pre-irradiáción y postirradiación independientes, y que estas intensidades pueden estar o no pulsadas. La dosis estará relacionada con los incrementos de tensión de fuente para cada una de las corrientes y el valor de las mismas.
Donde AV t es el incremento de tensión umbral, y AV s¡ es el incremento de la tensión de fuente al alimentar el pMOS con la intensidad. ID¡ con i=l,2 e Izτc es la intensidad -donde la dependencia térmica de AV 3¡ es mínima (zona ZTC).
3.- Método de las tres corrientes para la reducción simultánea del efecto de la degradación de la transcondu,ctancia del canal y corrección térmica. En los métodos 2.a y 2-b. hemos considerado las correcciones por separado de ambos fenómenos. En aquellos casos en los que reducir ambas contribuciones sea necesario, se puede generalizar el razonamiento' anterior. Para ello, medimos los incrementos de tensión de fuente a tres corrientes de drenador distintas, obteniendo después de la irradiación:
• •' AVsi-, AV32 , AV33 '
Este método de medida implementa la excitación del transistor con tres intensidades que son conmutadas según ordena la unidad de control. El proceso de medida es similar al método con una corriente, con la salvedad de que para cada intensidad tendremos que realizar un proceso de pre- 5 irradiación y post-irradiación independientes, y que estas intensidades pueden estar lo no pulsadas. La dosis estará relacionada con los incrementos de tensión de fuente para cada una de las corrientes y el valor de las mismas.
AVSTΨ = AV31 + (ΔF, - AV31 fe ir»- -J Vi ZTC ^ j = l ó 3
I D nil — • Λ ψ UDnJ:
10
AVSTP , - AV32 + {AVsk - AV32)- k = í ό 3
Λ/ DZ - ^I' Ok, , '
Donde AVt es el incremento de tensión umbral, y AVSi es el incremento de la
tensión de fuente al alimentar el pMOS con la intensidad ID¡ con i=l,2,3 e
" Izτc es la intensidad donde la dependencia térmica de AV3°mp es mínima.
\5 Con los tres métodos de medida descritos en la presenté1 invención, y teniendo
> en cuenta que la técnica de corriente pulsada es complementaria en los métodos 2.a, 2.b y 3, tenemos que se puede medir de los siguientes modos: Ii Medida con una única corriente pulsada 2. Medida con dos corrientes:
20 . á. Reducción efecto cambio en la transconductancia. b. Compensación en temperatura.
3. Medida con tres corrientes: Compensadas térmicamente y reduciendo el efecto del cambio de transconductancia.
A su vez, cada uno de los procedimientos 2 y 3 se. pueden realizar aplicando las corrientes de drenador de forma continua o de forma pulsada tal y como se describe en el primer método-.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS.
A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.
La figura 1 muestra un diagrama de bloques del sistema dosimétrico. - La figura 2 muestra una vista esquemática del sistema de medida con corriente pulsada. La figura 3 muestra un diagrama de bloques de los medios de acondicionamiento de señal incluidos en el sistema. La figura 3a es un detalle de la figura 3. , i
La figura 4 muestra una vista esquemática del sistema de medida con
Λ dos corrientes. - La figura 5 muestra una vista esquemática del sistema de medida con tres corrientes. '
La figura 6 es un diagrama del método dosimétrico.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN. , '
Como se muestra en la figura 1, el sistema dosimétrico comprende: un instrumento portátil y autónomo de medida (2); una pluralidad de sensores (3); donde los sensores. (3) comprenden al menos un transistor MΘSFET de canal p (31), y un elemento de cortocircuito (30);- y donde, además, tanto eír la irradiación como en ,1a medida se mantienen cortocircuitádos, por un lado, el
terminal de fuente (32) junto con el sustrato (33), y por otro, el terminal drenador (34) con la puerta (35) del transistor (31); y donde en los periodos de irradiación y reposo el elemento de cortocircuito (30), cortocircuita los terminales fuente (32) y puerta (35), por tanto, permaneciendo el transistor MOSFET de canal p (31) sil?, polarización, no precisando cables para conexión externa. . . . '. '
El instrumento portátil y autónomo de medida (2) comprende, al menos: , - una unidad de control (20); ' - medios de polarización del sensor (21); - medios de acondicionamiento de señal (22); medios de introducción de datos (23); medios de yisualización (24); . donde la unidad de control (20) gobierna los medios de polarización del sensor (21) y los medios de acondicionamiento de señal (22) para la medida del parámetro dosimétricó, recibe los datos de los medios de introducción de datos - (23); y donde, además, los medios de visualización (24) muestran los datos de la medida. Cada instrumento portátil y autónomo de medida (2) gobierna hasta 256 sensores (3).
-•
En la figura 2 se muestra una realización del sistema donde el transistor
MOSFET de canal P (31) se conecta con un elemento interruptor (36) de tal
V forma que cuando la señal pulsada cierra el elemento interruptor (36) se deriva la corriente hacia. dicho elemento interruptor (36), dejando al pMOS (31) sin corriente de excitación y en' cortocircuito; del mismo modo, la corriente circula por el pMOS (31), cuando el elemento interruptor (36) se encuentra abierto. : -
Los medios de acondicionamiento de señal (22), como se puede observar en la figura 3 y en la figura 3a, comprenden, al menos: medios de acondicionamiento de corriente (221), de los medios de polarización del sensor (21) para la medida del parámetro dosimétrico; - medios de acondicionamiento de la tensión de fuente (222); ~ y donde los medios den acondicionamiento de corriente (221) de los medios de polarización del sensor (21) se conectan al conversor A/D de la unidad de control .(20)'; y donde dichos medios dé acondicionamiento de la tensión de fuente (222) comprenden, al menos: . - un conversor D /A (2221 ); un amplificador, de instrumentación (2222).
En la figura 4 se muestra una realización donde el transistor MOSFET de canal P (31) es excitado por dos intensidades (37). Del mismo modo, en la figura S se muestra una realización donde el transistor MOSFET de canal P (31) es excitado por tres intensidades (38).
L En la figura 6 se muestra el método dosimétrico que comprende las siguientes etapas: etapa de primera conexión (51): del sensor (3) al instrumento (2); , - etapa de identificación del sensor (52) en los medios de introducción de datos (23); etapa de pre - irradiación para cada una de las intensidades de polarizaeión(53);
- etapa de desconexión (54) del sensor (3) al instrumento (2); - . etapa de irradiación (55) del sensor (3); . . • ( . - etapa de segunda conexión (56) del sensor (3) al instrumento (2);
etapa dé identificación del sensor (57) en los medios de introducción de datos (23);
- . etapa de post - irradiación para cada uñar de las intensidades de polarización (58); • - etapa de calculo de ΔF^ = V^ost - F/re para cada una de las intensidades de polarización (59); ' (
- 1 etapa de cálculo de AV1 en función de AVS de cada una de las intensidades de polarización(60); ..
- etapa de cálculo de la dosis a partir de AV1 (61) - etapa de visualización (62).
La etapa de pre - irradiación (53) comprende, al menos, las siguientes etapas: etapa de regulación de corriente (531);
- etapa de adecuación del DAC (532); etapa de almacenamiento del valor del DAC (533); - etapa de medida y almacenamiento del valor. F/re (£>34).
La etapa de post - irradiación (58), comprende, al menos: etapa de regulación de corriente (581); „
- etapa de recuperación de los datos del DAC (582);
- etapa, de envío del valor al DAC (583); - etapa de medida y almacenamiento del valor Vfost (584).
El transistor MOSFET de canal P (31) es excitado por una corriente pulsada , o bien, por al menos dos corrientes durante las mencionadas etapas de pre- irradiación (53) y post-irradiación (58). ,
En las etapas de pre-irradiación (53). y post-irradiación (58) el transistor MOSFET de canal P (3.1) se conecta con los medios interruptores (36) de, tal
forma que cuando la señal pulsada lo activa se deriva la corriente hacia el mencionado elemento (36), dejando al pMOS (31) sin corriente de excitación y en cortocircuito; del mismo modo, cuando se encuentra en bajo la corriente pasa por el pMOS (31), ya que elemento interruptor (36) se encuentra abierto.
Claims
1.- Sistema dosimétrico, que comprende: un instrumento portátil y autónomo de medida (2); 5 , - una pluralidad de sensores (3); caracterizado porque los sensores (3) comprenden al menos un transistor MOSFET de canal p (31), un elemento de cortocircuito (30); y donde tanto en la- irradiación como en la medida se mantienen cortόcircuitados, por un lado, el terminal de fuente'; (32) junto con el sustrato (33), y por otro, el terminal 10 drenador (34) con la puerta (35) del transistor (31); y donde en los periodos de irradiación y reposo el elemento de cortocircuito (30), cortocircüita los . terminales fuente (32) y puerta (35);. y donde él transistor MOSFET de canal p (31) permanece sin polarización.
15 2.- Sistema dosimétrico, según reivindicación primera, caracterizado porque el instrumento portátil y autónomo de medida (2) comprende, al menos: una unidad de control (20); medios de polarización del sensor (21) medios de acondicionamiento de señal (22;, 2(3 - medios de introducción de datos (23);
- medios de visualización (24);
__ donde la unidad de control (20) gobierna los medios de polarización, del sensor (21) y los medios de acondicionamiento de señal (22), recibe los datos de los , medios de introducción de datos (23) y donde los medios de visualización (24)
'25 ' muestran los datos de la medida.
3.- Sistema dosimétrico, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada instrumento portátil y autónomo dé medida (2) gobierna hasta 256 sensores (3) de forma individualizada.
4.- Sistema dosimétrico, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios de acondicionamiento de señal (22) comprenden, al menos: medios ' de acondicionamiento de corriente (221), de la fuente de corriente (37) (38);
- medios de acondicionamieiito de la tensión de fuente (222); - donde los medios de acondicionamiento de corriente (221) de la fuente (37) "se conectan al conversor A/ D de la unidad de control (20); y donde dichos medios de acondicionamiento de la tensión de fuente (222) comprenden, al menos:
- un conversor D/ A (2221); un amplificador de instrumentación (2222).
5.- Sistema dosimétrico, ; según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el transistor MOSFET de canal P (3-1) se conecta con un medios interruptores (36) de tal forma que cuando una señal pulsada cierra dicho interruptor se deriva la corriente hacia los medios interruptores (36), dejando - al pMÓS (31) sin corriente dé excitación y en cortocircuito; del mismo modo, cuando la señal pulsada se encuentra en la fase complementaria, el elemento que actúa, como interruptor (36) ,se encuentra abierto, de' modo que la ' corriente circula por el pMOS (31) .
6.- Sistema dosimétrico, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el transistor MOSFET de canal P (31) es excitado por. al menos dos corrientes.
7.- Método dosimétrico, caracterizado porque comprende, al menos, las siguientes etapas: . . . j - etapa de primera conexión (51): del sensor (3) al instrumento (2);
- etapa de identificación del sensor (52) en ios medios de introducción de datos (23); . - . . - - . - etapa de pre - irradiación para cada una de las intensidades de polarización (53);
- etapa de desconexión (54) del sensor (3) al instrumento (2);
} etapa dé irradiación (55) del sensor (3); etapa de segunda conexión (56) del sensor (3) al instrumento (2); - etapa de identificación del sensor (57) en los medios de introducción de datos (23); . . etapa de pόst - irradiación para cada una de las intensidades de polarización(58) ;
- " etapa de cálculo de AV3. = V¡¡ost - V¡?e (59) ;
' ' i ' ' . - etapa de cálculo de, AV t en función de AVS de cada una de las , iήteñsidades-de pplarización(60) ; etapa de cálculo de la dosis (61) en función de AV1 ; ; etapa de visualización (62).
8.- Método dosimétrico, según reivindicación séptima, caracterizado porque la etapa de pre - irradiación (53) comprende, al menos, las siguientes etapas: etapa de regulación de corriente (531); etapa de adecuación del DAC (532); 5 - etapa de almacenamiento del valor del DAC (533); etapa de medida y almacenamiento del valor F/re (534).
9.- Método dosimétrico, según reivindicación séptima, caracterizado porque la etapa de post - irradiación (58), comprende, al menos: 10 - etapa de regulación de corriente (581); etapa de recuperación de los datos del DAC (582); etapa de envío del valor al DAC (583); etapa de medida y almacenamiento del valor Vfost (584).
10.- Método dosimétrico,- según reivindicaciones anteriores, caracterizado
,15 porque en las etapas de pre-irradiación (53) y, post-irrádiacióñ (58) el
-transistor MOSFET de canal P (31) se conecta con los medios interruptores
(36) de tal forma que cuando la señal pulsada lo activa, se deriva la corriente
; ' ' '" • . - . . ' i" , • • ( " ' ~ '' ' hacia el mencionado elemento (36), dejando al pMOS (31) sin corriente de excitación y en cortocircuito; del mismo modo, cuando se encuentra en bajo la 20 corriente pasa por el pMOS (31), ya que elemento interruptor (36) se encuentra
,11.- Método dosimétrico, según reivindicación séptima, caracterizado porque el transistor MOSFET de canal P (31) es excitado por al menos dos corrientes
25 durante las mencionadas etapas de pre-irradiación (53) y post-irfadiación (58) .
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|---|---|---|---|
| ES200701185A ES2346383B2 (es) | 2007-04-24 | 2007-04-24 | Sistema y metodo dosimetrico. |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| GR20160100456A (el) * | 2016-09-05 | 2018-05-18 | Μαριανθη Λουκα Φραγκοπουλου | Συστημα ταυτοχρονης ανιχνευσης μετρησης και διαχωρισμου περισσοτερων ειδων ακτινοβολιας |
| GR20200100462A (el) * | 2020-08-06 | 2022-03-09 | Μαριανθη Λουκα Φραγκοπουλου | Φορητο συστημα πολωμενων αισθητηρων για ταυτοχρονη ανιχνευση μετρηση και διαχωρισμο περισσοτερων ειδων ακτινοβολιας και αποστολη δεδομενων |
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- 2007-04-24 ES ES200701185A patent/ES2346383B2/es active Active
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